线路障碍自动监测报警系统及其应用

为确保铁路运输安全,研发用于铁路沿线实时监测异物侵限并实现自动报警的线路障碍自动监测报警系统。系统主要由激光探测器、主控模块、报警单元及远程服务器等组成,激光探测器可实现在各种气象条件下对线路及周边范围的无人值守,发现侵限异物后主控模块驱动报警单元发出报警信号,并上传报警信息至服务端。该系统为铁路行车提供了更真实、更直观、更全面、更具实效性的安全保障手段,并在试点应用中取得良好效果。     

遥感技术在既有铁路地灾防治中应用方法研究

研究目的:我国铁路运营里程已超过13万公里,其中山区铁路众多,沿线地质灾害多发,给铁路运营安全带来极大挑战。为探索既有铁路灾害防治经济高效的技术手段,研究利用三维遥感、雷达遥感、无人机遥感、卫星定位等技术手段,开展既有铁路沿线地质灾害筛查监测工作。研究结论:(1)通过高分辨率三维遥感解译技术,可实现既有线一定缓冲区内的滑坡、崩塌、泥石流等灾害的快速筛查,并通过数据解译更新,及时掌握既有铁路沿线灾害发育演变特征;(2)无人机遥感技术在局部高陡边坡、危岩落石及大型滑坡及错落等灾害调查中优势明显;(3)雷达干涉测量技术可作为边坡形变监测的有效手段;(4)建立基于北斗卫星定位系统的既有铁路地质灾害实时监测和信息管理系统,能够提升既有铁路防灾减灾和信息化管理水平;(5)本研究成果可广泛应用于山区铁路防灾减灾工作。     

基于光纤技术的铁路沿线崩塌落石监测报警系统研究

基于光纤技术的铁路沿线崩塌落石监测报警系统以光纤光栅传感技术为核心,集光电技术、计算机软件技术、信息处理技术、控制技术和通信技术于一体.介绍其危险源捕捉分系统、信号传输分系统、光纤光栅解调分系统、数据处理分系统、外围分系统功能.针对技术创新点,光纤光栅振动传感器的光纤光栅应变片、拾振结构、保护装置,软件的波长获取、数据处理、报警处理和UI界面模块功能,以及数据处理模块中的软件核心模块算法进行阐述和分析.     

宜万铁路边坡危岩落石监测光纤光栅传感技术研究与应用

以宜万铁路五爪观隧道口边坡危岩落石监测项目的实施为背景,利用光纤光栅传感特有的技术优点,研发了一种边坡危岩落石实时监测报警系统,该系统可有效提高铁路边坡防护工程的减灾防灾效果。     

郑州黄河大桥远程振动监测系统研究

介绍郑州黄河大桥远程振动监测系统的设计方案、体系结构、总体目标、监测内容,以及系统的数据采集、数据查询及安全报警功能。运行结果表明:监测系统工作正常,性能稳定,监测数据结果可信,数据查询简单、方便;整个监测系统是柔性的、可变的,可远程设置系统的工作参数,能在一定程度上更改和扩展系统的监测内容和功能;可在线分析监测数据,远程诊断系统的工作状态,意外停机后可自动复位,实现了现场无人值守。监测系统投入运行以来,桥梁管理部门可随时了解和掌握全桥上行线各孔及下行线18孔桥梁跨中横向振动情况,发现问题可及时采取相应的技术措施和管理办法。目前,该系统正在为大桥的运营、管理和维护决策,为确保列车在桥上的行车安全和大桥本身的运营安全发挥着重要的作用。     

无人值守给水自控系统在新建铁路上的应用

以新建阜六铁路沿线各站无人值守给水点为例,浅析在阜六铁路工程建设给水设计及施工过程中,如何根据新建铁路的特点、沿线各站用水用户的需求优化方案设计,将自动控制系统应用在无人值守的给水点,满足阜六铁路给水设备无人值守要求。     

基于改进YOLOv3的铁路落石检测方法研究与实现

我国山区铁路沿线边坡崩塌落石侵入铁路限界将严重危及列车运行安全,当前铁路危岩落石的自动化监测系统存在误报、漏报及时效性低等缺点,各类监测系统对侵限落石的检测方法成为了制约系统性能指标的关键因素。本文收集了大量铁路真实场景下的崩塌落石样本,并选取Faster RCNN和YOLOv3算法进行了落石检测对比实验,实验表明YOLOv3算法与Faster RCNN算法检测精度相近,但检测速度更快,因此本文选取YOLOv3算法构建铁路边坡落石检测模型。由于YOLOv3算法对铁路落石群的检测准确度较低,本文采用多尺度检测以及调整网络超参数等方式对YOLOv3框架进行了改进,结果显示对落石群检测准确度提升效果较为明显,更能满足铁路沿线危岩落石检测的实际应用要求。     

GEOMOS自动监测系统在城际铁路隧道下穿既有广深铁路施工中的应用

主要研究城际铁路大断面隧道下穿既有广深铁路枢纽区域的施工过程中,如何快捷高效、无人值守的获得既有铁路设施的实时变形或位移数据,达到自动监测系统指导现场施工的目的。运用GEOMOS自动监测系统,并结合各个施工工况的前后数据进行对比分析,有效地指导开挖施工,确保既有高速铁路运营安全及城际铁路隧道开挖安全。     

铁路周界入侵报警系统

高速铁路沿线配备周界入侵报警系统,可有效地对入侵者进行威慑、阻挡和报警。对目前铁路周界入侵报警系统的技术要求和技术方案进行论述,并对铁路主要应用的周界防护技术(振动光纤、电子围栏、对射探测)进行方案比选。应根据铁路沿线实际情况,选择适宜的铁路周界防护手段。     

坪上隧道口危岩落石失稳模式及运动特征分析

研究目的:在建成都至贵阳铁路坪上隧道进口上方仰坡高陡,危岩落石发育,一旦失稳则造成的危害极大,严重影响铁路施工及运营安全。因此需通过分析研究坪上隧道进口危岩落石的形成机理、失稳模式及破坏后的运动特征,以确定危岩落石的失稳滚落概率及路径,并提出有针对性的整治、防护措施,同时也为其他山区铁路遇到危岩落石不良地质时提供调查、分析、计算方法及工程防护措施的参考。研究结论:(1)在基于现场调查及实测工作基础上,将坪上隧道进口危岩落石失稳划分为4类破坏模式;(2)通过对落石运动的模拟,确定了隧道洞口上方约有6%的危岩体失稳后将对洞口及桥梁构成危险;(3)提出了隧道洞口危岩落石整治方法及设置防护的具体位置和措施,从而确保铁路施工及运营安全;(4)该研究成果可应用于危岩落石不良地质工程的勘察及设计中。     

振动光纤周界入侵报警系统在铁路的应用

为了及时发现并快速处置恐怖袭击和破坏铁路的犯罪活动,针对目前铁路沿线防护栅栏和人防能力薄弱的问题,建设周界入侵报警系统迫在眉睫。通过对周界报警系统的分析,提出振动光纤技术监测的解决方案。系统具有在线入侵行为实时监测报警能力,并能调取现场视频图像,第一时间向监控人员提供报警信息和事发现场的视频信息,为快速处置提供可靠的技术支持。     

高速铁路光纤护栏系统的应用研究

论述铁路安全防护现状和光纤传感技术特点,对光纤护栏系统的目标、组成、原理、功能和安装关键技术进行研究。以光纤传感器为基础,分析基于光纤振动传感器的高速铁路光纤护栏系统。光纤护栏系统利用报警子系统、视频复核子系统、声光震慑子系统,以及光纤振动产生的光相位变化及光干涉信号,触发其平台产生报警,从而保证高速铁路行车安全。     

铁路通信光缆安全实时监测方法研究

利用铁路既有光缆搭建基于φ-OTDR原理的光纤干涉系统,通过小波信号分析、阈值化处理等信号处理方法,实现对铁路通信光缆安全的在线监测。在重点监测线路施工的同时,根据列车振动信号分析列车运行位置以及铁轨健康状态。在实验过程中,系统以小于3s的报警响应和零漏报率,且定位误差小于10m的实验结果,为铁路通信光缆的安全运用提供借鉴。     

石太客专综合视频监控系统联动探讨

<正>0引言运营安全是铁路最核心、最关键、最根本的问题,安全防范是铁路运营安全的重中之重。视频监控作为铁路防火、防盗、防灾、防破坏、事故救援和客运调度指挥的重要辅助手段,为铁路安全运营提供有力的技术保障。未来几年,我国将逐渐建成大规模的高速铁路网,其信息化、免维护、防灾报警等方面的要求越来越高。综合视频监控系统作为可视化信息、无人值守、防灾报警等系统的应用平台,可以保证列车安全、可靠、高速运行,实现高速铁路的可视化、网络化、智能化。     

基于多种传感技术融合的高铁周界入侵监测报警技术及应用

铁路运输的行车安全是重中之重。人员违规上道、非法破坏或穿越铁路栅栏等人为因素，落石塌方、泥石流等客观自然因素，随时对列车行车安全构成重大威胁，高铁周界入侵报警监测技术对保证高铁安全运营具有重要作用。结合现阶段高铁周界入侵监测系统应用的具体情况及不足，针对不同场景的关键需求设计不同的监测方案，包括振动光纤+视频融合、毫米波雷达+双光谱融合、激光雷达+视频融合等3种技术方案，并将3种方案在银兰高铁中兰段宝台山隧道口（K357+147）进行现场部署及实测，测试结果表明应用效果良好。     

基于雷达与视频分析技术的铁路崩塌落石自动监测报警系统设计与实现

提出一种基于雷达与视频分析综合报警评判的铁路崩塌落石自动监测报警系统。系统实时分析高于轨道70 mm的平面雷达扫描数据,结合目标识别、入侵监测、滞留检测等视频分析技术,对监测区域的障碍物情况进行综合分析,及时、准确地发出预警和报警信息,并启动紧急处置预案,避免线路障碍物对行车安全造成影响。     

基于复合信号特征监测的崩塌落石报警系统研究

崩塌落石监测是保证山区铁路行车安全的重要技术措施。目前的方法通常基于对单信号特征的监测,但由于现场环境复杂,其固有的高误报率超出了保证铁路运输安全所能容忍的限度。在逐项分析误报因素的基础上,提出相应的误报抑制方法。由于崩塌落石会产生侵限目标和冲击波等多种信号特征,提出了一种基于复合信号特征的监测方法:提取信号源的多种信号特征,当这些信号特征具备高度的时空域相关性时触发报警。理论分析和工程实践证明,此方法可使监测系统的误报率降低到低于十年一次,显著提高了该系统报警的准确性。     

基于分布式光纤的隧道振动监测系统试验研究

运营期隧道突发事件发生频率的不断增高对隧道的健康监测提出了挑战。目前,国内铁路隧道对突发事件自动化监测的研究仍处于初期阶段。为验证京雄高速铁路隧道基于分布式光纤的振动监测系统的实施效果,本文开展了钻机打孔、挖掘机铲土、工程车辆行驶和隧道内落石等振动事件的模拟试验。结果表明：该监测系统对振动事件具有较高的灵敏度,通过时、频域分析方法可短时间确定振动事件的发生位置,定位精度较高,满足工程对突发事件准确定位的需求。     

RFA落石分析软件开发与工程应用

研究目的:落石作为一种常见的地质灾害形式,严重威胁着铁路建设与运营安全,因此科学合理的开展落石设计成为减少此类地质灾害的重要手段之一。国际上在落石防治方面已形成包括危岩勘察、稳定性评价、落石运动路径及能量计算、被动防护网设置位置确定、防护网选型等内容的基本健全的设计体系。而国内设计体系尚不完善,缺乏为设计提供落石轨迹与冲击能量计算的软件,因此开发一套具有自主知识产权的分析软件势在必行。研究结论:(1)RFA软件可在设定范围内采用随机概率的形式对落石运动轨迹、落点位置、冲击能量范围等进行计算,计算结果可直接作为设计依据;(2)RFA软件大大提高了目前铁路行业的落石计算能力与工作效率;(3)RFA软件已成功应用于东科岭隧道出口段落石设计中,并取得良好效果,今后可在该领域中推广使用。     

基于云网边端协同的铁路无人值守牵引变电所运维方案研究

为解决当前铁路无人值守牵引变电所运营维护（简称：运维）过程中面临的诸多问题,基于云网边端协同概念架构,研究制定铁路无人值守牵引变电所运维方案,提升无人值守牵引变电所的智能化运维水平。文章介绍了云网边端协同概念,阐述了运维方案的架构设计和数据流向,与前端智能、边缘计算、云计算、人工智能、大数据等技术紧密结合,通过对场景实现的适应性、可用性、畅通性、价值性进行分析,证明该方案的可行性,能够满足铁路无人值守牵引变电所的运维需求。