時間:2023-04-01 10:32:33
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇高速鐵道技術論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
中圖分類號:U238文獻標識碼: A 文章編號:
一.引言
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的高速鐵路已經(jīng)進入了大規(guī)模的建設階段。我們所說的高速鐵路,就是指那些能夠使旅客列車的最高運行速度高于200千米每小時的鐵路。在我國當前主要是依據(jù)鐵道部在2003年制定頒布的《京滬高速鐵路測量暫行規(guī)定》來進行高速鐵路平面測量工作的。在我國高速鐵路的發(fā)展相對較晚,可以說還是一個新的事物。因為高速鐵路使得旅客列車的行車速度大大提高,所以就會給鐵路的建設帶來一些新的挑戰(zhàn)和問題,理所當然對高速鐵路平面的工程測量工作也帶來了新的挑戰(zhàn)。在我國,高速鐵路工程測量的標準和規(guī)范還沒有正式的制定,其中還有許多的問題要進一步的研究和探討。所以本文就針對一些具體的問題作了簡單的探討。
二.高速鐵路平面控制測量布設的原則
我國《京滬高速鐵路測量暫行規(guī)定》中的相關條文指出,高速鐵路的測量全過程為:通過我國國家三等大地點測量加密GPS點,在GPS點的基礎上做鐵路五等導線測量,利用導線點測設線路中線控制點和鋪設軌道。
當前如果是新建鐵路,那么在其勘測中,一些鐵路的勘察設計部門也正在努力的尋求一些方法來改進鐵路勘測的流程,這個過程中提出了一次布網(wǎng)的方法,這種方法就是把各個階段的控制點一次性的布設成為同一個等級,與此同時統(tǒng)一其平差測量的控制網(wǎng),使的初測、航測、定測以及施工各個階段的測量都可以在同一控制網(wǎng)的控制下,這樣可以大大的減少工序,大幅度的提高測量效率。
當鐵路在運行階段的時候,為了使軌道的結構保持著良好的狀態(tài),就必須加強對軌道的平順度以及整體幾何形狀進行定期的檢測。所以,控制測量還必須能夠滿足運行階段的高速鐵路檢測的標準和要求。
我國的高速鐵路一般采用GPS測量法進行首級平面控制測量,也就是在沿線路大概每隔5m左右的距離設置一對互通視點,在定位時必須要保證其長期有效且穩(wěn)定。如果在線路的定測和初測階段時,要盡可能的利用GPS RTK來進行控制點的加密以及線路的中線測量。如果有一些不方便采用GPS RTK測量的路段,則可以采用GPS測量加密之后,再來布設線路初測以及定測的導線,集中來進行高速鐵路中線的測量。對于一些大中型的構筑物,如果要布設其施工控制網(wǎng),那么構筑物的軸線位置必須滿足線路的整體形狀的一些要求。也就是說要在其鋪軌之前,布設精度較高的導線,以此來滿足測量軌道的整體形狀的要求。
三.高速鐵路平面控制測量的精度要求
根據(jù)德國實踐的經(jīng)驗,影響以及控制行車速度的原因有:線路平縱斷面以及線路的平順性。為此,德國鐵路對于軌道不平順限速的管理標準比較嚴。而且,國內(nèi)外一些專家的看法基本一致。這樣能夠有效保證其安全性和舒適度。
線路的平順度和控制測量精度有聯(lián)系,相對于線路形狀而言,平順度是局部的誤差。雖然采用測量的方法不容易達到高速鐵路對于線路平順度的要求。但是,也不能夠依據(jù)線路平順度的要求來作為控制測量精度的標準。下面分析一下線路平順度誤差對線路位置誤差的影響。
用直線路來討論,圖1中AB為設計直線線路位置,當在10米處產(chǎn)生2mm不平順度時,線路將出現(xiàn)β角的轉(zhuǎn)折,使直線B移至B點。其中不平順度有偶然性,所以,由各段不平順度產(chǎn)生的B點位移可利用直伸等邊支導線終點的橫向中誤差公式計算:
假定AB=200m,則S=190m,n=19,按式(1)計算得199mm。
可見高速鐵路控制測量不是控制線路局部的平順度,而是控制整體線路的形狀。這里提出:高速鐵路在5公里范圍內(nèi),無論是直線段或曲線段線路平面位置偏離設計位置最大不超出50毫米,偏離幅度不超出100毫米,線路平面位置偏離設計位置的中誤差為25毫米。因此,高速鐵路線路平面位置不僅要滿足局部平順度的要求,同時需要滿足在5公里范圍內(nèi)的一個直線段或曲線段中,線路偏離幅度最大不超出100毫米的要求。
由以上分析,高速鐵路平面控制測量的點位中誤差在線路的垂直方向不大于25毫米。如果在鋪軌前,布設鐵路五等導線,并適當提高測角精度,假定測角中誤差為3.5,按等邊直伸導線計算,導線最弱點的橫向中誤差為:
式中,S=5000m,n=10,則m=24.5mm。
高速鐵路的首級平面控制測量采用GPS測量方法,其精度等級應相當于國家四等大地點。GPS點每隔5公里左右布設互相通視的一對點,作為附合導線的方位邊。因此,GPS控制網(wǎng)應布設成帶狀網(wǎng)連式網(wǎng),相鄰同步圖形之間以通視的一對點作為公共基線連接,需要有4臺或更多的GPS接收機觀測。國家三角測量規(guī)范中規(guī)定:四等三角測量最弱邊的方位角不大于4.5。假定,按GPS網(wǎng)相鄰兩點的橫向誤差等于基線長度的精度,則可由式(3)計算一對通視點之間的最短長度:
式中,d為GPS網(wǎng)一對通視點之間的長度,a為固定誤差,b為比例誤差系數(shù)。設a=10mm,b=10,則d=520m。可見,GPS點每隔5公里左右布設互相通視的一對點,其距離不應短于600米。
四.五等導線測設軌道中心精度的分析
在高速鐵路鋪軌前布設五等導線測量,利用全站儀在導線點上直接測設軌道中心點。假如忽略由導線點測設軌道中心點的誤差,可以把導線點之間的相對誤差認為是軌道中心點之間的誤差。五等導線可看作為在GPS點之間的直伸附合導線,導線點的相對橫向中誤差可按下式計算:
其中:
假定k=5,f=7,兩點相隔1000米;k=4,f=8,兩點相隔2000米;k=3,f=9,兩點相隔3000米,如圖3所示,分別計算導線點的相對橫向中誤差,其結果列于表1:
由以上分析可知:布設五等導線點測設軌道中心點,其線路偏離幅度可滿足不超出100毫米的要求。這里需要指出的是,當較長的曲線位于兩個GPS跨段時,應在曲線的兩端加密GPS點,使曲線段處于同一條五等導線內(nèi)。
五.結論
鐵道部2003年頒布的《京滬高速鐵路測量暫行規(guī)定》,對高速鐵路平面控制測量布設等級和精度的規(guī)定可滿足工程測量要求,但建議適當提高五等導線的測角精度,測角中誤差為±3.5??紤]到一次布網(wǎng)的優(yōu)點和不同階段對測量精度的要求,采用GPS測量法進行首級平面控制測量,也就是在沿線路大概每隔5m左右的距離設置一對互通視點,在定位時必須要保證其長期有效且穩(wěn)定。如果在線路的定測和初測階段時,要盡可能的利用GPS RTK來進行控制點的加密以及線路的中線測量。如果有一些不方便采用GPS RTK測量的路段,則可以采用GPS測量加密之后,再來布設線路初測以及定測的導線,集中來進行高速鐵路中線的測量。對于一些大中型的構筑物,如果要布設其施工控制網(wǎng),那么構筑物的軸線位置必須滿足線路的整體形狀的一些要求。也就是說要在其鋪軌之前,布設精度較高的導線,以此來滿足測量軌道的整體形狀的要求。如在運行階段仍需保持高速鐵路軌道的整體形狀,應根據(jù)檢測的需要,進行控制測量的定期復測工作。
參考文獻:
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[5]黨軍宏 雷旭華 陳龍 平面控制測量方案設計在高鐵專線中的應用 [期刊論文] 《山西建筑》 -2012年29期
任重道遠為科普
在濟南鐵路局長期從事科技管理、科研開發(fā)和科普宣傳工作期間,朱瑋先后組織制定了《濟南鐵路局科學技術管理辦法》、《濟南鐵路局科研計劃管理實施細則》、《濟南鐵路局科技成果鑒定管理實施細則》、《濟南鐵路局科學技術獎勵辦法》、《濟南鐵路局“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃》等一系列制度規(guī)劃,建立和完善了鐵路局科技創(chuàng)新體系。
在這些文件的制定過程中,他常常寫到深夜,傾注了很多心血,并多次以各種形式征求各方面意見,認真思考推敲,反復精心修改,確保制定的政策措施能夠符合實際、切實可行、見到成效。
朱瑋積極普及科學技術知識,傳播科學思想、科學方法。由他組織開展的各年度“科普日”、“科技活動周”活動,是以宣傳鐵路科技為主線,結合各年度活動宣傳主題,精心組織設計活動方案,在車站貨場等地展示設計制作的鐵路科技圖片展板,利用鐵路辦公網(wǎng)舉辦網(wǎng)上科普知識競賽問答,邀請知名專家舉辦高速鐵路技術、TRIZ創(chuàng)新理論與應用原理等科技講座,選購數(shù)千冊優(yōu)秀科技圖書、期刊及編輯制作各年度濟南鐵路局科技成果匯編(光盤)贈發(fā)給全局各單位、部門學習參考。由于活動開展的有聲有色,受到了領導的肯定和廣大職工的好評。
專心致志搞課題
為保障鐵路安全生產(chǎn)、提高設備質(zhì)量、促進運輸經(jīng)營,朱瑋做了很多工作,提供了強有力的科技支撐。他組織編制了10個年度的鐵路局科研計劃,累計安排科研課題及示范推廣項目561項,涉及經(jīng)費4815萬元;組織申報了鐵道部科研計劃課題,累計承擔鐵道部科研計劃課題23項,涉及經(jīng)費983萬元;組織開展鐵路科技成果鑒定(評審),累計通過省部科技成果鑒定14項,通過鐵路局科技成果鑒定137項;組織申報省部級科學技術獎,累計獲省部級獎27項,獲鐵路局獎169項。
在科研管理過程中,朱瑋組織審查篩選科研課題,了解現(xiàn)場需求,明確課題目標,組織審查課題組起草的研究方案;組織了審查修改課題組起草的研究報告、技術報告等結題鑒定技術資料,組織召開科技成果鑒定(評審)會議;組織科技成果申報省部級科技獎的評審推薦和鐵路局科技獎的評審表彰工作。
在科技工作中,朱瑋堅持科學真理、尊重科學規(guī)律,保持崇尚嚴謹求實的學風。他積極參與科研開發(fā),技術創(chuàng)新取得了較好成績。作為主要研究人員,他先后參與完成15項鐵道部、鐵路局科研課題,在研課題10余項。獲得5項省部級科技進步獎、5項濟南鐵路局科技進步獎。結合科研主筆撰寫論文《既有線臨時限速預警控制技術研究與試驗》,發(fā)表在《中國鐵道科學》2013年第三期上,獲濟南鐵路局優(yōu)秀科技論文一等獎。
此外,2006年組織參與完成鐵道部重大試驗《CRH2等型動車組型式試驗》和《列控綜合試驗》;2011年組織參與完成京滬高鐵先導段第二階段綜合試驗,受到了鐵道部的好評,為高速、提速鐵路發(fā)展做出了貢獻。他還牽頭組織濟南鐵路局專項重點技術工作論證,先后組織完成了“膠濟客運專線自動售檢票系統(tǒng)”等8個項目技術論證,為鐵路局領導決策提供了參考建議。
積極探索求創(chuàng)新
以濟南鐵路局辦公網(wǎng)絡為依托,朱瑋組織籌建了網(wǎng)上濟南鐵路局科技圖書館,于2007年12月18日舉行了隆重的開館啟用儀式,至今每月組織維護更新圖書期刊內(nèi)容,確保圖書館運行正常。館內(nèi)精心挑選收藏了有關鐵路科技各專業(yè)技術領域和相關基礎技術領域的電子圖書6萬余冊、期刊論文518萬余篇、技術標準近2千項,供全局10余萬職工上網(wǎng)免費登錄查閱,為廣大職工學習鐵路科技知識、查閱專業(yè)技術資料和增強科技創(chuàng)新能力提供了很大幫助。
在科技圖書館的建設運行維護管理過程中,朱瑋組織了科技圖書館網(wǎng)絡設備的選型、安裝,網(wǎng)站頁面等軟件的設計制作,圖書期刊的挑選、訂購、導入,期刊、標準的更新,不斷豐富圖書館網(wǎng)頁內(nèi)容,精心維護管理,確保運行正常。
中圖分類號:TN929.5 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)06-0147-01
多天線技術在概念上是用多根發(fā)送天線或接收天線的技術,包括Single Input Multiple Out(單發(fā)多收)、Multiple Input Single Out(多發(fā)單收)和Multiple Input Multiple Out(多發(fā)多收)三種形式,它們在鐵道鐵路信號處理中得到了廣泛應用。作為多天線系統(tǒng)支撐技術的空時碼,適用于天線間距偏遠和相關性偏小的情形,是目前的研究熱點,包括基于空間分集和基于空分復用兩種空時碼??諘r碼技術在鐵路空間信號處理和鐵路時間信號處理基于其空間域和時間域聯(lián)合處理接收信號的特征優(yōu)勢能夠抵抗符號間的干擾、減少多地址干擾、增加分集增益和提高天線陣增益。
1 多發(fā)多收技術(MIMO)的原理
多發(fā)多收傳輸方案是基于鐵路特征空間信號的,要求發(fā)送端的信道信息是確定的。多發(fā)多收技術的基本原理圖如圖1-1所示。鐵路特征信號在發(fā)送端和接收端處理之后,即在這兩端之間存在部分獨立并行子信道,而這些信道需要通過特征值分解或者奇異值分解處理二產(chǎn)生,因此叫做基于特征空間的多發(fā)多收技術。一個加權網(wǎng)絡在發(fā)送端把來自每個子信道的發(fā)送信號映射到多個發(fā)送天線,而另一個加權網(wǎng)絡在接收端在把多個接收天線上的接收信號映射為傳輸信號。鑒于獨立并行的特征子信道,多個信號在特征子信道上傳輸時能夠?qū)崿F(xiàn)互不干擾的并行傳輸。于是多發(fā)多收信道能夠分解為n個特征子信道時,系統(tǒng)的信道容量也相應地為單天線系統(tǒng)信道容量的n倍。因此,基于特征空間的多發(fā)多收算法可以依據(jù)發(fā)送端加權網(wǎng)絡和接收端加權網(wǎng)絡的計算方式不同而存在多個算法。
2 算法分析及推導
對進行SVD分解為,,分別是左右酉矩陣,即,,是維對角陣,其主對角線的元素非負,并按排列,其中,且。有效的特征子信道滿足。左酉矩陣分塊為,右酉矩陣分塊為,則有。
由此可將發(fā)送加權網(wǎng)絡設置為;接收加權網(wǎng)絡設置為。,分別為酉矩陣,的前列所構成的矩陣,滿足列正交,即,,因此,經(jīng)過接收網(wǎng)絡加權后檢測輸出信號為。其中。發(fā)送信號總功率為,即,表示求積,因此,第個特征子信道上接收信號的為,其中為信道互相關矩陣。
3 仿真實驗
仿真中假設發(fā)送天線數(shù)和接收天線數(shù)均為4,且分別呈均勻直線排列,設發(fā)送相鄰天線和接收相鄰天線之間的相關數(shù)相同,即。當空間相關性較強時,只存在較少的可利用的特征子信道,進而影響信道的頻譜效率,先到容量隨著空間相關性的增強而降低。
4 結語
鐵道信號中基于空間特征的MIMO技術不需要居于發(fā)射分集,對接收天線和信道環(huán)境均不作要求,只在發(fā)送端需要信道信息,譯碼復雜度適中。隨著陣列矩陣處理、矩陣運算等信號處理技術的成熟和DSP芯片處理能力的提高,MIMO技術必將在未來的鐵道移動通信系統(tǒng)中的到廣泛的應用。
參考文獻
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從目前我國的高速鐵路的開通情況來看,一部分的線路雷擊事故還是較為頻繁的,雷害導致的跳閘也是其中的一個重要因素。隨著我國鐵道運營里程的快速發(fā)展,重載以及高速鐵路的迅猛發(fā)展,從而減少因接觸網(wǎng)發(fā)生雷擊故障而造成的事故發(fā)生,它具有重要的理論意義與工程應用價值。我們可以利用電氣化的幾何模型來分析回流線對于接觸網(wǎng)雷擊的屏蔽效果,并通過仿真軟件分析雷擊回流線的時候接觸網(wǎng)上所感應的電壓。并深入研究高速鐵路 AT 供電的方式以及接觸網(wǎng)避雷線的保護情況,從而推導出高架橋單線與復線鐵路的避雷線設計高度。
一、國內(nèi)外高速鐵路接觸網(wǎng)防雷的現(xiàn)狀
隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展,應考慮牽引高鐵線路的結構等級與所經(jīng)過的地區(qū)的雷電災害頻率,所經(jīng)過的土壤所含電阻率與地形地貌等自然條件的情況,共同來設計牽引系統(tǒng)所進行的防雷設計。歐洲率先就擁有高速鐵路的國家之一,它對雷擊的接觸網(wǎng)造成了牽引性的供電系統(tǒng)災害有著豐富的實踐經(jīng)驗,設計的標準是一年時間之內(nèi) 100千米牽引網(wǎng)將會遭受雷擊的次數(shù)來做為評定的標準,只是采用牽引變電的配帶綜合性自動重合閘與避雷器來限制雷電電壓過高,避雷器不能夠減少因雷電的侵入而減少損害接觸網(wǎng)的次數(shù),只能夠?qū)佑|網(wǎng)的過電壓起到有效的保護作用。無論是對于歐洲的氣候條件還是經(jīng)濟等方面的因素考慮高鐵的接觸網(wǎng)進行有效的避雷也是十分重要的。
二、國內(nèi)接觸網(wǎng)防雷接地設計的概況
我國鐵道接觸網(wǎng)的防雷設計主要是依據(jù)《高速鐵路設計規(guī)范》、《鐵路電力牽引供電設計規(guī)范》與《鐵路防雷、電磁兼容及接地工程技術暫行規(guī)定》來進行規(guī)定的。根據(jù)雷電日的數(shù)量來分為4個等級管理區(qū)域:年平均雷電日在20d及以下地區(qū)為少雷區(qū),年平均雷電日在20d以上、40d及以下地區(qū)為多雷區(qū),年平均雷電日在40d以上、60d及以下地區(qū)為高雷區(qū),年平均雷電日在60d以上地區(qū)為強雷區(qū)?!陡咚勹F路設計規(guī)范》中規(guī)定重污染或是重雷區(qū)以及高路基、隧道口等重要的地段接觸網(wǎng)應該增設氧化鋅避雷器。接觸網(wǎng)中的防雷設備主要是指接觸網(wǎng)上所安裝的避雷器,為了減少對綜合接地系統(tǒng)上其它電氣設備的影響。
三、高速鐵路接觸網(wǎng)防雷的措施
(一)接觸網(wǎng)安裝形式
現(xiàn)有高速鐵路一般是采用AT供電方式,AF線與PW線安裝位置,此時的PW線安裝位置在AF線下方。采用電氣應為:幾何模型與先導發(fā)展模型的應計算該安裝形式下的接觸網(wǎng)線路來直接減少落雷的閃絡概率,將它調(diào)試為自然雷中的90%為負極性。雷擊閃絡的次數(shù)和線路的暴露寬度 D( I)以及地閃密度是息息相關的。再乘以地閃密度即可以求出線路的年雷擊閃絡次數(shù)。PW線位置提高后還可對AF線與T線產(chǎn)生屏蔽,AF 線與T線直接落雷的次數(shù)將會大大的降低,但PW線落雷的雷電流幅值較高的時侯還是會造成AF線與 T線絕緣子的反擊閃絡,另外AF線與T線絕緣子仍存在雷電感應閃絡的可能。
(二)合成絕緣子的采用
雷電所造成的接觸網(wǎng)重合閘失敗,將會導致供電的停止,其最根本的原因就是絕緣子受到了工頻續(xù)流電弧燒蝕后的炸裂、破損,線路絕緣不能自行進行恢復,重合閘就會失敗。如上所述,為了防止絕緣子的燒蝕損壞,一定要防止線路閃絡與工頻電弧建立。目前,我國輸配電線路中所采用的絕緣子有瓷絕緣子、玻璃絕緣子與合成硅橡膠絕緣子,線路所具備的重合閘條件,而非瓷絕緣子燒蝕后的傘群已是完全脫落的。合成絕緣子在工頻電化燒蝕之后,硅橡膠材料的成分將會發(fā)生變化,材料中遇熱的易分解成分完全揮發(fā),合成的絕緣子對提高線路 重合閘成功概率有一定的優(yōu)勢,并不能夠完全解決線路的防雷問題,建議作為其它主要防護手段的輔助手段規(guī)避。
(三)接觸網(wǎng)防雷接地
《建筑物防雷設計規(guī)范》中規(guī)定:對于國家級的會堂、大型展覽與博覽建筑物、國家級檔案館的重要給水水泵是特別重要的建筑物,應該劃為第二類的防雷建筑物。對第二類的防雷建筑物的外部防雷裝置應接地設置,相應同時設定方閃電感應、內(nèi)部防雷、電氣與電子系統(tǒng)等接地共用裝置建設,雷擊時都會成為雷電流的引下線路。當采用綜合性的接地系統(tǒng)時,綜合性接地系統(tǒng)的接地電阻不能夠大于1歐姆,在綜合性接地施工的過程中要及時施工完成,還應實測接地的電阻,如果達不到建網(wǎng)的要求,應該采取可靠有效的降阻措施。
四、結論
鑒于高鐵的雷電防護問題它從原理上是無論采用何種措施,都只能夠減少雷電所引起的故障概率或是跳閘概率,AF線懸掛的采用合成絕緣子,應認真做好接觸網(wǎng)的防雷接地措施。我國目前的規(guī)范都只有相關的措施要求,但是沒有接觸網(wǎng)系統(tǒng)的耐雷水平與跳閘率或是故障率等具體的規(guī)避標準,防雷設計的深度不容易把握??偠灾ㄗh完善我國高鐵的接觸網(wǎng)系統(tǒng)的耐雷水平、跳閘率或是故障率等具體指標,應積極設定科學合理的規(guī)避方針,鐵路綜合性接地系統(tǒng)便是極好的雷電引下接地裝置,應該充分利用。
參考文獻
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中圖分類號U21 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)102-0076-02
0 引言
無縫線路是與高速重載鐵路相適應的軌道結構,我國目前的高鐵及動車組行駛的軌道結構都屬于無縫線路,在經(jīng)濟和社會高速發(fā)展的今天,人們對于行車條件的要求越來越高,所以無縫線路基本代表了鐵路軌道的發(fā)展方向。無縫線路不僅有利于改善行車條件,同時還可以比普通線路減少很多鋼軌接頭的打擊力,但是無縫線路鋁熱焊縫的屈服強度只有母材的70%,由于鋁熱焊焊縫受多種條件的影響,小部分焊縫質(zhì)量不達標,因此加強對鋁熱焊焊縫檢查的重要性不言而喻。
1 焊縫探傷概述
目前鋼軌焊接方式主要有接觸焊、氣壓焊和鋁熱焊,其中接觸焊又分為工廠焊和現(xiàn)場焊兩種。這些焊接方式在無縫線路中各占比例不同,以接觸焊最多,鋁熱焊其次,移動氣壓焊隨著現(xiàn)場接觸焊技術成熟,占有比例會越來越少。因焊接設備、焊接材料、氣溫條件和操作工藝等因素都會影響焊接質(zhì)量,因此焊接后必須對焊縫全部進行探傷驗收,并且在日常的工作中加強對焊縫的檢查力度。目前《鐵路線路修理規(guī)則》規(guī)定,每年必須用專用儀器對焊縫檢查兩遍(焊縫專指現(xiàn)場焊),而山區(qū)鐵路小半徑曲線過多,鋁熱焊和廠焊斷軌概率相差不大,如何在完成現(xiàn)場焊兩遍的情況下,對廠焊焊縫進行檢查,是我們研究的重點和難點。
2 SZT-8型鋼軌探傷儀對焊縫軌底橫向裂紋的探傷研究
1) 焊縫軌底橫向裂紋是鋼軌傷損中一種常見的缺陷,一般呈“月牙型”擴展,且與軌底面垂直,在應力集中,養(yǎng)護不良,溫差變化等因素的作用下,極易發(fā)生鋼軌橫向斷裂,嚴重危及行車安全。鋁熱焊接頭軌底焊筋邊沿或熱影響區(qū),接觸焊熱影響區(qū)鉗口部位電擊傷處容易產(chǎn)生軌底橫向裂紋,裂紋與軌底面構成端角反射面,在探傷中前、后37°探頭會各出現(xiàn)一次回波和前后兩聲報警(A型顯示)。若是前后37°探頭都同時發(fā)現(xiàn)則(B型顯示)會在軌底線處出現(xiàn)規(guī)則的倒V型圖形;
2) 經(jīng)過反復試驗,現(xiàn)場論證,以下所述定位定性方法可以提高工作效率,提高焊縫軌底Ⅱ區(qū)部位傷損的定性定位的精確度。SZT-8型鋼軌探傷儀在探測焊縫時,為了準確地分辨出軌底焊筋輪廓反射波,排除焊筋輪廓波對軌底判傷的影響,必須對前后37 °探頭入射點進行標記(帶保護膜時),入射點測試標記在CSK-1A試塊R100曲面上進行,在R100曲面反射最高點即為探頭的入射點。當焊縫軌底部位出現(xiàn)傷損圖形后立刻進行A、B顯界面的切換,獲得A顯軌底波形,然后保持儀器固定不動,根據(jù)前后37 °探頭標注的入射點通過調(diào)節(jié)儀器上,下鍵到相應的出波通道獲得出波的水平距離參數(shù),通過探頭入射點測量水平距離測量出波的位置,因焊縫的軌底構造,前37 °探頭發(fā)射的超聲波可與對側(cè)焊筋形成端角反射從而可以獲得對側(cè)軌底焊筋的反射回波,而本側(cè)軌底焊筋因與前37 °探頭發(fā)射的超聲波沒有反射面所以不能獲得本側(cè)軌底焊筋反射回波。通過波形定位看是否處于對側(cè)焊筋邊緣,是否是正常的焊筋輪廓反射波,一般情況下前37 °探頭不能發(fā)現(xiàn)本側(cè)的軌底焊筋反射回波,只能發(fā)現(xiàn)對側(cè)的軌底焊筋輪廓反射波。若測量發(fā)現(xiàn)出波位置在焊筋中間或者本側(cè)焊筋邊緣,則是傷損的可能性非常大,如果出波位置測量后在對側(cè)焊筋邊緣位置但此時的反射回波位移長的,也特別要注意分析判斷,這時可通過后37 °探頭通過同樣地方法來定位定性;
3) 班組在現(xiàn)場作業(yè)時(特別是大站場,老雜軌地段)一定按標準調(diào)試前后37 °探傷靈敏度,不能為了軌底銹蝕,坑洼出波而人為的去降低前后37 °探傷靈敏度,應盡可能適當?shù)靥岣咔昂?7 °探傷靈敏度,正線一般以出現(xiàn)軌底焊筋輪廓波,站線老雜軌地段軌底出現(xiàn)銹蝕坑洼波為宜,并隨時根據(jù)軌面狀態(tài)調(diào)整前后37 °探傷靈敏度;
4) 37?探頭能探測軌腰投影范圍內(nèi)的焊縫軌底Ⅱ區(qū)部位橫向裂紋,凡在這個區(qū)域與軌底垂直的裂紋且深度超過3mm時,前后37?探頭都有良好的缺陷回波和B超圖形顯示,均可采用此方法定位定性。
3 焊縫探傷的組織方式
1) 除了日常路軌探傷儀對焊縫進行初步檢查外,我們還專門安排SDW-900探傷儀器對焊縫進行精確檢查。目前全國站段焊縫探傷人員普遍偏少,如何在完成現(xiàn)場焊一年兩遍的精確探傷的情況下,在對重點線路進行探傷,是值得一個研究的問題;
2) 我們成都鐵路局重慶工務段采用的是全面完成現(xiàn)場焊焊縫探傷,在中間的空余時間內(nèi)完成重點線路的廠焊探傷。由于廠焊焊縫焊接質(zhì)量較好,我們采用的是大直段、大半徑曲線不進行精確檢查,在現(xiàn)場焊兩遍的中間時間內(nèi),對小半徑曲線進行精確檢查。同時由于路軌探傷儀器能檢查廠焊焊縫的1區(qū)和Ⅱ區(qū),而且顯示良好,我們對廠焊焊縫只檢查Ⅲ區(qū),這樣大大的節(jié)約了作業(yè)時間加快進度,極大的減少了斷軌的風險。
4 結論
通過論文的分析可以看出焊縫探傷工作的難點和重點,對于工作人員的技能水平的要求都比較高,對決策者的管理水平有一定的要求,相關部門要加強對人才的重視程度,并定期對相關工作人員進行培訓。最后,希望論文的研究為相關部門的工作及決策提供一定參考。
參考文獻
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中圖分類號:G718 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)08-0025-02
高職院校在社會服務方面的主要資源是人才、知識和技術,社會服務的主要手段和形式都依托人才、知識和技術,高等職業(yè)院校需要根據(jù)行業(yè)特點、所處區(qū)域社會經(jīng)濟特點,認準社會需求,結合學校已有資源,在實踐中探索具有特色的服務模式。
實施“校企一體化”訂單培養(yǎng)模式
高職院校在確定人才培養(yǎng)目標時應以企業(yè)需要為主體,構建課程體系時應以實踐能力為主體,職業(yè)崗位的能力、標準及其崗位數(shù)量的確定應取決于企業(yè)的需求,因此,企業(yè)在人才培養(yǎng)過程中與學校同樣起著主體作用。
南京鐵道職業(yè)技術學院長期與南京地鐵合作,每年接收大批培養(yǎng)訂單,具備構建校企辦學共同體的良好條件,可更好地發(fā)揮南京地鐵在人才培養(yǎng)中的主體作用,實現(xiàn)校企一體化辦學。
(一)理事會領導下的院長負責制
南京地鐵公司與南京鐵道職業(yè)技術學院聯(lián)合成立辦學共同體“地鐵學院”,實行理事會領導下的院長負責制,理事長由地鐵公司總經(jīng)理擔任,副理事長由南京鐵道職業(yè)技術學院院長擔任。理事由7名成員組成,其中地鐵公司的領導和專家有4人,凸顯辦學共同體中企業(yè)的主體地位,從運行體制機制上解決了長期以來主體關系不明、企業(yè)積極性不高、合作比較松散、難以為繼的“瓶頸”問題。同時,通過制定理事會合作章程,明確各方在校企合作機構中的權利與義務,以及相應的考核、獎懲等一系列管理制度。隨著長三角地區(qū)城市軌道交通的快速發(fā)展,地鐵學院將吸納其他城市地鐵企業(yè)加盟,為更多的城市地鐵提供人才培養(yǎng)培訓服務,逐步形成“1(南京鐵道職業(yè)技術學院)+1(南京地鐵公司)+N(若干城市地鐵公司)”的理事會結構。
理事會負責地鐵學院的管理制度制定、目標定位、發(fā)展規(guī)劃、人事安排、人才培養(yǎng)等重大事項決策。地鐵學院主要負責統(tǒng)籌人才培養(yǎng)方案制定、師資聘用、教學管理等方面的工作。在地鐵學院的指導與統(tǒng)一安排下,由南京鐵道職業(yè)技術學院相關二級院系和地鐵公司相關部門聯(lián)合開展教學實施工作。
(二)校企一體化運行機制
在辦學過程中,地鐵學院積極探索校企四個“一體化”運行機制,即管理一體化、育人一體化、資源一體化、文化一體化,形成校企一體,合作辦學、合作育人、合作育人、合作就業(yè)的長效機制。
管理一體化 以理事會形式實現(xiàn)校企雙方對地鐵學院的共同管理。由地鐵公司人力資源、培訓、生產(chǎn)組織等部門負責人和南京鐵道職業(yè)技術學院相關職能部門、教學單位負責人組成一體化的管理團隊。在團隊合作中取長補短,提高了專業(yè)教師的實踐操作技能和對生產(chǎn)實踐、企業(yè)文化的理解,同時也提高了企業(yè)技術人員的理論素養(yǎng)和研究水平。團隊共同制定專業(yè)標準、課程標準,共同編寫工學結合教材,建立雙方員工相互任職的長效機制,在校企深度合作的過程中,實現(xiàn)互相支撐、共同發(fā)展的校企合作新局面。
育人一體化 嚴格貫徹“以職業(yè)能力為標準、工學交替為手段、企業(yè)參與為主導”的指導思想。校企雙方按照職業(yè)崗位需求制定人才培養(yǎng)方案,將企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動與教學改革相互結合,在教學中不斷融入新理念、新知識、新技術和新工藝。校企共同實施教學,引入企業(yè)評價模式,建立由學習過程評價、傳統(tǒng)考試、職業(yè)技能鑒定、職業(yè)技能大賽等構成的人才培養(yǎng)質(zhì)量綜合評價體系,共同評價人才培養(yǎng)質(zhì)量。近年來,訂單班的畢業(yè)設計(論文)在企業(yè)完成,企業(yè)的技改項目和攻關難題成為學生實踐技能訓練和畢業(yè)設計(論文)選題的首要來源。學生在學校和企業(yè)兩個場所交替學習,校企共同擔負訂單人才培養(yǎng)任務。
資源一體化 地鐵學院教學團隊由南京鐵道職業(yè)技術學院教師和地鐵公司專業(yè)技術人員組成。校企人員相互兼職、崗位互換;加強企業(yè)技術人員教學能力培訓,提高教學水平;派教師下企業(yè),提高專業(yè)教師的“雙師”素質(zhì)。校企雙方可用于教學的資源向“地鐵學院”全面開放,滿足地鐵專業(yè)學生實習實訓的需要。在地鐵公司建立具有校企深度融合特色、以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的穩(wěn)定的校外實習基地,通過合作共管、共同建設、強化管理,不斷提高校外實習實訓基地建設質(zhì)量,逐步實施校外實習基地的多功能開發(fā),著重開發(fā)教學車間或教學工作室,建設了生產(chǎn)實景同步視頻傳輸系統(tǒng),初步實現(xiàn)了車間與課堂整合、學生與員工一體。
文化一體化 將地鐵企業(yè)愿景、價值觀念、經(jīng)營理念、員工行為規(guī)范、企業(yè)精神等地鐵企業(yè)文化融入課程,融入教學全過程,培養(yǎng)學生的職業(yè)素養(yǎng)和精神品格。校企共同編寫了《地鐵運營職業(yè)化員工讀本》,通過開展“邁向南京地鐵”系列活動、地鐵志愿服務活動、地鐵工程技術人員走進校園開設講座等活動,將地鐵企業(yè)理念和企業(yè)文化元素融入校園文化建設之中,為學生創(chuàng)造富有地鐵文化特色的學習環(huán)境。
“校企一體化”訂單培養(yǎng)模式將學院的人才培養(yǎng)、科學研究、社會服務三大職能有機地結合起來,不斷碰撞出新的發(fā)展思路。
(三)校企共同構建科研平臺
通過建設科研創(chuàng)新團隊,集中學院內(nèi)有限的人力、物力和財力,加強各專業(yè)之間的交叉綜合,能夠有效地提高學院的科研水平和科研成果的質(zhì)量,提升科技服務能力。通過科研創(chuàng)新團隊的組建,既培養(yǎng)了專業(yè)帶頭人,鍛煉了科研隊伍,促進了教師科研水平和教學水平的提高,又提高了學校的社會服務能力。
根據(jù)全國軌道交通的發(fā)展需求,南京鐵道職業(yè)技術學院與南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司共建了江蘇省軌道交通控制工程技術研究開發(fā)中心,開展了軌道交通控制工程技術領域的技術研究、產(chǎn)品開發(fā)和成果轉(zhuǎn)化,針對軌道交通控制工程技術水平以及關鍵設備與應用技術,培養(yǎng)技術開發(fā)人才,開展軌道交通通信信號、機車車輛、鐵道工程、供電、電氣自動化、信息技術等職業(yè)崗位的技術技能培訓。
南京鐵道職業(yè)技術學院二級院系依托專業(yè)成立了軌道交通信號研究中心等機構,與企業(yè)共同開展課題研究,共同研發(fā)項目,同時也能夠在資金、設備和技術等方面獲得企業(yè)的支持。近年來,學院承接了南京地鐵公司的《南京地鐵遠程診斷系統(tǒng)》、上海鐵路局的《基于2006版微機監(jiān)測信息分析應用的研究》等科研項目。
為保障學??蒲袆?chuàng)新團隊功能的實現(xiàn),學校在提供穩(wěn)定充足的經(jīng)費、辦公實驗場所、器材設施、充裕的時間等方面,給予可靠的保障,營造出寬松和諧的工作環(huán)境。同時,建立和完善科研和技術服務工作激勵機制,充分運用科研和技術服務工作的政策導向作用來激勵科技人員,創(chuàng)設良好的科技工作氛圍,調(diào)動教師參與科研和技術服務工作的積極性、主動性和創(chuàng)造性。
“政企校”合作共建實訓基地和軌道交通培訓學院
校企合作是高等職業(yè)教育改革發(fā)展的動力。高職院校要堅持開放辦學、互利雙贏的校企合作方式,不斷創(chuàng)新辦學思路,充分利用行業(yè)辦學的優(yōu)勢,挖掘行業(yè)資源,大力推動與行業(yè)企業(yè)的聯(lián)動互動。高職院校要結合自身的辦學特點,從地方經(jīng)濟社會發(fā)展出發(fā),從培養(yǎng)職業(yè)人才的需要出發(fā),尤其應重視研究依托行業(yè)產(chǎn)業(yè)求發(fā)展問題,加強學校資源配置,使有限的資源發(fā)揮出倍增、放大的作用。同時,高職院校應積極主動地開發(fā)自身的吸引力,使企業(yè)增強對校企合作“互利互贏”的信心。與企業(yè)開展多方面廣泛的合作,積極幫助企業(yè)解決發(fā)展中遇到的問題,形成密切互動的關系,從而形成穩(wěn)定的校企合作的關系。
南京鐵道職業(yè)技術學院與鐵道部安監(jiān)司、上海鐵路局、南京地鐵公司等相關軌道交通企業(yè)充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,建立了政、企、校多方合作建設投入機制。實訓基地包括高速鐵路、地鐵設備,高速鐵路設備采用具有國際領先水平的CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)等新設備,并預留升級為CTCS-3級列車運行控制系統(tǒng)接口。地鐵設備采用基于無線通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)及行車指揮系統(tǒng)(ATS)。
在實訓基地建設過程中,校企加強合作,逐步完善基地的教學、科研、培訓、職業(yè)技能鑒定、示范展示推廣“五位一體”功能。一是教學功能,職業(yè)教育中的實習或?qū)嵱?,通常是在真實的職業(yè)環(huán)境中進行的。實訓基地可以為鐵道運輸、信號、通信、機車車輛、供電等專業(yè)進行理論實踐一體化教學,為多項技能實訓提供真實的實驗、實訓環(huán)境。二是科研功能,為軌道交通的科研單位及合作院校、企業(yè)在高速鐵路領域的科研開發(fā)提供試驗平臺和基礎條件,為工程實驗提供技術平臺。三是培訓功能,雙方共同建立軌道交通培訓學院,將軌道交通培訓學院建成企校雙方共同培訓、共擔就業(yè)、共鑄文化、共謀發(fā)展的辦學共同體,實行“融合管理、共享使用”的合作管理機制,填補國內(nèi)高鐵培訓基地的空白,提升企業(yè)員工培訓質(zhì)量和后備人才培養(yǎng)質(zhì)量,滿足各路局技術培訓、高速鐵路新技術新設備技術培訓、上海鐵路局每年的技師培訓、鐵道部技師培訓以及未來海外客戶的培訓項目。四是職業(yè)鑒定功能,用作鐵路特有工種職業(yè)技能鑒定訓練和考試的基地。五是示范展示推廣功能,建成高速鐵路工程施工的示范線,成為軌道交通新產(chǎn)品新技術、新工藝、新設備、新材料的對外展示的平臺及推廣應用基地。
社會服務是高等教育教學和科研職能的延伸,學校的社會服務能力建設任重而道遠。高職院校要充分挖掘科研項目和社會服務項目中的育人功能,正確處理教學、科研與社會服務的關系,在學校的社會服務能力建設中,要根據(jù)各自學校的特點,加強科研、教學與社會服務之間的有機聯(lián)系,發(fā)揮自身優(yōu)勢,服務注重實效,服務的內(nèi)容和形式可以豐富多樣。在社會服務過程中求得生存、發(fā)展,增強學??傮w實力。建立長期合作、互惠互利有效的校企合作關系,努力開創(chuàng)高職教育的新局面,為培養(yǎng)高質(zhì)量的高端技能型人才,更好地服務行業(yè)、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展做出應有的貢獻。
參考文獻:
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中圖分類號:TP277 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)06-0046-01
隨著中國高速鐵路事業(yè)的迅速發(fā)展,高速鐵路領域的安防問題受到越來越多人們的關注。利用流媒體技術的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的引入,使得高速鐵路的運行和管理更加安全、方便,實現(xiàn)了視頻網(wǎng)絡資源和信息資源共享。
1、高速鐵路視頻監(jiān)控的主要需求
(1)路基、路口、橋梁、隧道、公跨鐵、咽喉區(qū)的視頻監(jiān)視,保證車輛安全運行;
(2)車站廣場、站臺、候車大廳、旅客通道等人流密集區(qū)域視頻監(jiān)視,了解旅客情況;
(3)對出現(xiàn)的緊急狀況如暴風雪、泥石流、洪水、交通意外等可遠程了解并及時做出反應;
(4)對突發(fā)緊急事件進行無線視頻傳輸?shù)娇刂浦行?,以便應急指揮調(diào)度。
要滿足高速鐵路領域各部門視頻監(jiān)控及調(diào)度、應急管理、救援搶險等需求,就必須實現(xiàn)視頻網(wǎng)絡資源和信息資源的共享,因此網(wǎng)絡化、數(shù)字化、實時化系統(tǒng)成為高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設首選和基本要求。
2、以流媒體技術為載體的視頻監(jiān)控的定義及特點
流媒體技術與網(wǎng)絡息息相關,所應用的視頻監(jiān)控是數(shù)字化網(wǎng)絡化的視頻監(jiān)控,這種監(jiān)控系統(tǒng),由視頻采集的攝像機、視頻傳輸?shù)木W(wǎng)絡等部分組成。它以數(shù)字視頻處理技術為核心,結合網(wǎng)絡技術、流媒體技術等,徹底克服了模擬監(jiān)控缺點,充分發(fā)揮了網(wǎng)絡化數(shù)字視頻監(jiān)控的優(yōu)點。并且,集視頻切換、智能控制、遠程傳輸?shù)裙δ苡谝簧?,并支持多種傳輸介質(zhì)。流媒體技術能實時的壓縮、解壓縮、傳輸視頻信號;能將不同位置的現(xiàn)場采集圖像和接收、顯示的主機通過網(wǎng)絡相連。其主要特點:
(1)流媒體技術可實現(xiàn)在低帶寬環(huán)境下,提供高質(zhì)量的音頻、視頻;
(2)智能流技術可保證不同連接速率下的用戶,得到相應質(zhì)量的媒體播放效果;
(3)流媒體多址廣播技術可顯著減少服務器負荷,同時能最大限度地節(jié)約帶寬。
3、流媒體技術在高速鐵路監(jiān)控系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀和發(fā)展方向
3.1 流媒體技術在高速鐵路監(jiān)控系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀
高速鐵路監(jiān)控系統(tǒng)采用多級平臺架構,鐵道部的一級管理平臺能管理下級路局的高速鐵路調(diào)度所的二級平臺,二級平臺下還設置要來自各站、段視頻監(jiān)控系統(tǒng)的三級平臺。
一級中心管理服務器主要管理系統(tǒng)內(nèi)所有的用戶,二級中心只對本平臺內(nèi)的用戶進行管理,實現(xiàn)了靈活的容災冗余備份機制,充分滿足“分權分域”的管理要求;而分布在各級內(nèi)的流媒體分發(fā)服務器也起到了至關重要的作用,在針對本級平臺內(nèi)的客戶端用戶,根據(jù)平臺內(nèi)中心管理服務器下發(fā)的指令,進行用戶權限范圍內(nèi)的視頻轉(zhuǎn)發(fā),同時還可根據(jù)管理服務器對不同級系統(tǒng)間視頻請求的判定結果,實現(xiàn)下級節(jié)點對上級節(jié)點的視頻流轉(zhuǎn)發(fā)。
3.2 流媒體技術在高速鐵路監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展方向
未來流媒體在網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)中的地位將會越來越重要。第一個發(fā)展方向是聚集化和更具有兼容性。這意味著監(jiān)控系統(tǒng)的結構將由集總式向集散式系統(tǒng)過渡,多層分級的結構形態(tài)能夠?qū)崿F(xiàn)實時多任務、多用戶、分布式操作系統(tǒng),進行人機界面友好以及系統(tǒng)安裝、調(diào)試和維修簡單化,系統(tǒng)運行互為熱備份,容錯可靠等功能的加入。其次是管理智能化。將計算機作為控制系統(tǒng)的中心,通過媒體和數(shù)字軟件的相互轉(zhuǎn)換,使通過流媒體采集的信息轉(zhuǎn)化為計算機可以識別的信號,然后實現(xiàn)可視化,進而達到對事件的分析、統(tǒng)計、處理,實現(xiàn)流媒體轉(zhuǎn)化成視頻監(jiān)控的智能管理。
4、流媒體在高速鐵路監(jiān)控系統(tǒng)應用中存在的問題及解決方法
總體來看,隨著相關技術的不斷更新和發(fā)展,高速鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)取得了一定的進展,但限于原有技術的制約以及階段性需求的變化,現(xiàn)有的系統(tǒng)在很多方面仍存在明顯的缺陷:
(1)監(jiān)控圖像的清晰度不夠。在大多數(shù)高速鐵路現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)中,圖像的清晰度只有4CIF,這樣的圖像清晰度已遠遠達不到高速鐵路管理部門的實際應用要求。
(2)路網(wǎng)運行監(jiān)測體系智能化程度不高。針對目前高速鐵路監(jiān)控系統(tǒng)中流媒體的現(xiàn)狀與存在的問題,提出基于高清、智能監(jiān)控系統(tǒng)以上問題的解決方案:1)運用高水平攝像機保持圖像清晰度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。既要增加圖像的清晰度,還要保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性,系統(tǒng)的不穩(wěn)定將會給后期維護帶來巨大的壓力。另外,設備還需要具有遠程維護能力,如遠程升級、遠程備份、遠程啟動等。所以攝像機一般采用知名品牌安防產(chǎn)品,不然可能造成系統(tǒng)維護成本的劇增,攝像機應具有以下重要功能:長距離變焦和高清晰度。綿延的鐵路,是長距攝像機的絕對用武之地。2)實現(xiàn)指揮平臺的統(tǒng)一管理與上層應用。建設具有監(jiān)測監(jiān)控、預測預警、綜合研判、輔助決策、路網(wǎng)協(xié)調(diào)、輔助調(diào)度于一體的路網(wǎng)級應急處置指揮平臺,是目前路網(wǎng)級視頻監(jiān)控的趨勢與迫切需要。這樣可以實現(xiàn)視頻監(jiān)控、智能分析、聯(lián)網(wǎng)共享、的統(tǒng)一管理與應用。同時引入智能視頻檢測技術,與其它傳感系統(tǒng)(天氣、報警)共同構成監(jiān)測體系,將有助于及時發(fā)現(xiàn)隱患,防范于未然。
5、結語
雖然流媒體技術在高速鐵路智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)上的應用還有許多不足和挑戰(zhàn),但它在視頻監(jiān)控智能化發(fā)展的過程中起到不可代替的作用,隨著科技的發(fā)展和流媒體技術的完善,其在高速鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應用將會越來越廣泛。
參考文獻
關鍵詞: 高速鐵路;無碴軌道;維修;檢測設備
Key words: high-speed railway;ballastless tracks;maintenance;testing equipment
中圖分類號:U238 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)02-0061-02
0引言
高速鐵路是國家現(xiàn)代化的重要標志,是一個具有時代性和國際性的概念。高速鐵路車速高,傳統(tǒng)有碴軌道結構由于碎石道床在列車荷載長期高速沖擊作用下,易發(fā)生變形甚至出現(xiàn)道碴的磨損和粉化,使軌道結構的穩(wěn)定性和平順性相對較差,因而無碴軌道結構形式在我國高速鐵路中被大量采用。無碴軌道結構因其具有軌道整體性強,平順性好,橫向、縱向穩(wěn)定性好,結構高度低,幾何狀態(tài)持久,以及低維修量,社會經(jīng)濟效益顯著等優(yōu)點,在國內(nèi)越來越受到重視。目前我國尚無大范圍的高速鐵路無碴軌道維修與養(yǎng)護的實踐經(jīng)驗,為了實現(xiàn)高速鐵路軌道“少維修”的愿望而言,應對無碴軌道采取“常檢測”,“多保養(yǎng)”的策略[1~3]。
1無碴軌道的結構及特點
無碴軌道結構與有碴軌道結構的根本區(qū)別在于采用耐久性良好、塑性變形小的瀝青或混凝土材料取代了有碴軌道結構中容易破碎、粉化的道碴材料,增強了軌道結構的平順性和穩(wěn)定性,使列車運行更舒適、快速和安全,同時也減少了軌道使用中的維修工作量。
無碴軌道由上部和下部結構組成,上部結構由鋼軌、瀝青和混凝土道床板、扣件、支承層和底座組成,也稱之為軌道結構;下部結構包括隧道、橋梁和路基,即通常說的基礎工程。無碴軌道結構類型較多,其主要區(qū)別在于:支撐扣件方式是有軌枕還是無軌枕;支承軌枕方式是埋入到道床板中、支承在道床板上還是嵌入到道床板中;道床板制作方式是預制還是現(xiàn)澆。根據(jù)以上區(qū)別,無碴軌道可分為以下5種主要結構形式:
1.1 軌枕支承無碴軌道特點為:①克服了有碴軌道道碴的離散性問題,特別是道碴飛散問題;②能夠較好的抵抗磨損,從而可以抵抗變形,保持軌道穩(wěn)定;③對減振降噪效果較好;④瀝青基礎施工完成后即可進行軌枕鋪裝,施工效率;⑤軌枕損壞時,更換維修方便[4]。
1.2 軌枕嵌入式無碴軌道由于軌下有彈性墊層以及橡膠套靴等,因而其具有良好的減振降噪效果,但由于在露天環(huán)境時,套靴防水效果與耐久性較差,因而其適用范圍較小,一般只適用隧道內(nèi)。由于軌枕塊和套靴相互分離,因而在列車高速行駛過程中將影響軌道的平穩(wěn)性。
1.3 板式無碴軌道板式無碴軌道是將預制好的軌道板直接“放置”在混凝土底座上,通過軌道板與底座間充填瀝青混凝土材料調(diào)整軌道板,確保鋪設精度。日本的新干線采用這種板式無碴軌道。由于其直接在工廠預制,因而具有施工快捷、效率高的特點,但因軌道板長度相對軌枕來說比較大,在曲線、道岔區(qū)以及鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器區(qū)組合使用時,要進行特蘇設計,施工難度較大。
1.4 軌枕埋入式無碴軌道軌枕埋入式無碴軌道是將預制好的整體或雙塊式軌枕,在現(xiàn)場用過澆筑混凝土將軌枕埋入到混凝土道床板中或?qū)④壵怼罢袢搿钡交炷恋来舶逯?,使軌枕與混凝土道床板成為一個整體的無碴軌道結構形式,常見的有Rheda型、Zublin型。武廣客運專線III標段采用Rheda型無碴軌道。Rheda型無碴軌道取消了原結構中的槽形板,使與現(xiàn)場灌筑混凝土的新、老界面減至最少,這有利于改善施工性,提高施工質(zhì)量和結構的整體性。
2檢測設備
傳統(tǒng)的軌道檢測一般分為靜態(tài)檢測與動態(tài)檢測兩個部分,這兩個部分一般分開進行檢測,而對于高速鐵路的軌道檢測,需要綜合考慮列車在運行過程中的總體情況,應而提倡“綜合檢測”。與有碴軌道相比,雖然無碴軌道變形量少,結果強度高,線路的調(diào)整作業(yè)范圍小、頻率低,但無碴軌道的檢測仍應包含靜態(tài)檢測和動態(tài)檢測兩個部分,并根據(jù)高速鐵路的特點,應加強無碴軌道的動態(tài)檢測,配置高效、高速、綜合性強的檢測車組,并配備專業(yè)檢測車輛,與此同時還應提高靜態(tài)檢測設備配備的水平,將靜態(tài)檢測設備配備到基層。
2.1 綜合檢測車綜合檢測車綜合了各專業(yè)檢測車輛的優(yōu)點,使得數(shù)據(jù)可以共享,并可進行綜合分析,成為分析和檢測設備技術狀態(tài)的主要依據(jù)。建議在滿足軌道、通信信號各專業(yè)、接觸網(wǎng)通用檢測周期的基礎上開行綜合檢測車。
2.2 振動檢測因為無碴軌道板和橋面板采用剛性連接,在列車高速下運行下,列車的蛇行運動會對軌道和橋梁造成不可忽視的振動問題,且在無碴軌道沿線,橋梁數(shù)量較從,因而有必要發(fā)列車上安裝振動檢測儀,用于監(jiān)測列車的豎向震動和橫向震動。
2.3 鋼軌探傷車探傷檢測應在維修天窗時間內(nèi)進行。由于無碴軌道必須加強檢測以防斷軌現(xiàn)象的發(fā)生,因而鋼軌探傷檢測周期應比有碴軌道短,目前國內(nèi)一般每月一次[5]。
3無碴軌道的養(yǎng)護與維修
無碴軌道因其高可靠性、高平順性而得到廣泛應用。無碴軌道另一個突出的特點是“少維修”或“免維修”,這個特點對高速鐵路來講尤為重要。但另一方面,由于完全不同于有碴軌道的結構特點,無碴軌道一旦產(chǎn)生不平順,其整治將是非常困難的。我國基于日本板式無碴軌道養(yǎng)護維修方法,確定客運專線無碴軌道養(yǎng)護維修方法如下:當軌道變形較小時,可用鋼軌扣件進行調(diào)整;軌道變形較大、僅利用扣件難以調(diào)整時,可在軌道板與砂漿墊層之間灌注充填材料進行調(diào)整;軌道變形很大、利用灌注充填材料都難以調(diào)整時,則可能是由于路基沉降量過大而引起,需要進行徹底整治。有關具體方法如下:
3.1 無碴軌道部件整修①混凝土結構裂紋。軌道板、長枕、支承塊等五碴軌道部件都是混凝土結構,在運用過程中可能產(chǎn)生裂紋,這些裂紋分為結構裂紋和受力裂紋。在這些裂紋中,凡是影響結構部件承載能力的,都必須進行更換;而不影響承載能力的微細裂紋,則可采用涂抹樹脂的方法進行補修。②預制件與封閉層之間的裂紋。當CA砂漿墊層平整度不好時,在列車動力作用下,軌道板、長枕或支承塊等預制件與封閉層之間可能產(chǎn)生裂紋。由于封閉層是現(xiàn)場澆注,因含水量過大和施工質(zhì)量問題也都可能產(chǎn)生裂紋。這些裂紋部位進水后將會造成封閉層的進一步破壞,因此,一旦產(chǎn)生裂紋,要及時用水泥砂漿封縫。③混凝土凸形擋臺破損。當發(fā)現(xiàn)凸形擋臺損傷時,要鑿掉凸形擋臺的混凝土,重新配筋、立模,噴射混凝土和樹脂,對凸形擋臺進行修復、補強。
3.2 無碴軌道整正作業(yè)無碴軌道鋪設的高精度可以保證高速鐵路高平順性的要求,因此軌道幾何形態(tài)應該是長期穩(wěn)定的,即使在運營條件下出現(xiàn)軌道幾何尺寸的偏差,也應該數(shù)量不多、幅值不大,進行微調(diào)就可以了。①軌向。無碴軌道的軌向整正作業(yè)與有碴軌道類似,其調(diào)整的方法是改變軌距擋板號碼。②水平及高低。如果在混凝土基床和CA砂漿墊層之間、CA砂漿墊層和軌道板之間出現(xiàn)空隙時,則需要對軌面相對高程進行調(diào)整:當空隙較小時,可用調(diào)整墊板或可調(diào)襯墊整正軌面高低;當用調(diào)整墊板或可調(diào)襯墊難以整正軌道高低變形時,可采取把軌道板抬到絕對標準上再用注入樹脂的方法來修補。
4無碴軌道維修的幾點思考
國內(nèi)外研究成果及經(jīng)驗表明,列車的速度的提升的制約因素為軌道的平順狀態(tài),也就是說,只有保證良好的軌道平順狀態(tài),才有可能較大幅度地提高列車運行速度。要保持良好的軌道平順狀態(tài),必須考慮3個方面的因素:一是采用新的技術措施和施工工藝,如:鋼軌鋪設后用打磨列車打磨鋼軌表面,消除鋼軌焊接接頭初始短波不平順以及鋼軌表面由于施工中造成的鋼軌表面微小缺陷和鋼軌的原始表面微小裂紋;分層壓實路基,完工后的基床表面不得有任何缺陷;一次鋪成無縫線路,不用短軌過渡;二是采用高標準的軌道、線路、橋隧、土工等設計標準;三是建立科學的軌道養(yǎng)護維修體制,制定嚴格的軌道不平順管理標準,保障列車安全、快速、舒適地運行。很顯然,前2項措施是與設計、施工有關的,在客運專線建設之前、之中設計院、工程局就應充分考慮;而第三項措施則與鐵路工務部門有直接關系,其擔負著客運專線在長期運營過程中保持軌道平順狀態(tài)的艱巨任務。因此,在快速客運專線大量建設、運營的時期,如何采用科學的管理手段和方法來保持軌道的平順狀態(tài)是鐵路工務部門面對的一個新課題和挑戰(zhàn)。軌道養(yǎng)護維修體制包括養(yǎng)護維修、檢測方法和手段、維修基地和檢測基地的設置及天窗設置等內(nèi)容,而軌道不平順管理標準則分為若干等級,包括:作業(yè)驗收目標值、舒適度目標值、預防性計劃維修管理值、緊急補修管理值、慢行管理值等,目的在于對軌道不平順在不同階段、不同層次上進行控制,保證行車的安全性、舒適性。
由此可見,軌道管理與控制涉及的內(nèi)容很多,但最終的表現(xiàn)形式是:采用檢測手段定期對軌道實際狀態(tài)進行檢測,然后用各級軌道不平順管理標準進行評估,對超限地段制定維修計劃,用各種維修機具對軌道進行維修,再檢測,再維修,直到滿足標準為止。這個過程中,有效的檢測手段、高效的維修機具對修理、維護軌道,保持其平順性具有重要的作用。
5結語
綜合考慮國外高速鐵路養(yǎng)護維修技術的經(jīng)驗和國內(nèi)的實際情況,客運專線應采用以下線路養(yǎng)護維修技術:以軌檢車檢測數(shù)據(jù)為依據(jù),以大型養(yǎng)路機械為主、小型養(yǎng)路機械為輔,利用“維修天窗”進行線路設備檢查、維修和保養(yǎng),并嚴格執(zhí)行檢查驗收制度。
參考文獻:
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1 國內(nèi)外鐵路客車及其空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展
中國鐵路擁有十分輝煌的過去。然而,隨著中國航空業(yè)的重組和大量高速公路的修建,航空運輸和長途公路運輸開始興起,到1996年,中國的公路客運量甚至超過了鐵路客運量。從1997年開始,中國鐵路開始進行全國性的鐵路提速。此后中國鐵路經(jīng)過了幾次提速,到2003年客車最高運行時速已經(jīng)達到了200公里以上。[1]
在國外,高速鐵路客車發(fā)展非常迅猛。例如,法國的高速鐵路技術是一種比較成熟的技術,高速鐵路(TGV)(Train a Grande Vitesse 法文超高速列車之意)已達到每小時513公里的實驗速度。而日本也正在開發(fā)"21世紀之星"高速列車,這種列車除時速達350公里的超高速外,在性能上較以往有大幅度的提高,還具有乘坐舒適和車內(nèi)安靜的特點[2]。德國將磁懸浮列車作為未來的新型交通工具,幾年內(nèi)這種列車最高時速將達到400公里。
國內(nèi)外高速鐵路客車的發(fā)展告訴我們,鐵路即將進入一個高速時代。為適應鐵路高速化的要求,必須對現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)進行改進或提出新的空調(diào)理念。
2 鐵路高速化對客車空調(diào)裝置提出的挑戰(zhàn)
與普通空調(diào)客車相比,高速空調(diào)客車無論是速度還是設計結構都有較大區(qū)別,因此只有針對高速客車的實際情況設計研制適宜的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),才能保證客車內(nèi)達到所要求的空氣參數(shù)和空氣品質(zhì),為旅客提供舒適的旅行環(huán)境。
針對高速客車的運行特點對其空調(diào)系統(tǒng)提出了如下要求:
1)空調(diào)設備的安裝位置要求降低
高速客車由于其速度快(一般都在200km/h以上),為了保證行車的安全并且為了提高運行的平穩(wěn)性,其輔助設備(包括空調(diào)系統(tǒng))及車體重心位置必須降低,以利于整車重心的降低。
2)空調(diào)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)部件要求少
高速客車由于其停站間隔長,同時維護正常運營的人員少,因此必須保證其空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性和可靠性,這就要求高速客車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)部件盡可能減少,以降低事故率,易于維護管理。
3)空調(diào)裝置的安裝空間要求小
高速客車由于其獨特的設計結構(車體一般采用流線型優(yōu)化設計),給其空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)設備預留的安裝空間較小,因此,只有針對其預留空間的結構特點設計研制合適的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),才能滿足車內(nèi)的空氣參數(shù)設計要求。
4)空調(diào)系統(tǒng)的運行品質(zhì)要求高
高速客車由于其速度快,車廂的氣密性高,車內(nèi)人員較密集,同時客車運行時間比較長,因此對車內(nèi)的空氣品質(zhì)要求高,否則旅客極易產(chǎn)生疲勞、惡心、乏力等不適癥狀。
5)空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能要求好
高速客車中一般都將整個車廂分割為若干個小包間,要求每個包間內(nèi)都能夠方便的單獨調(diào)節(jié)每個包間內(nèi)的空氣參數(shù),而且由于客車經(jīng)過的地域室外參數(shù)差別較大,這就要求其空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能好,以利于適應不同的工況要求。
6)空調(diào)系統(tǒng)的工作條件差
高速客車空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理裝置置于野外高速行駛的運動載體上,經(jīng)常處于不穩(wěn)定的環(huán)境條件下工作,列車本身的振動和與車軌的撞擊會給其空調(diào)系統(tǒng)的運行帶來很大的負面影響。
綜合以上條件可以看出,高速客車對空調(diào)系統(tǒng)有較高的要求,因此,必須針對高速客車實際的運行工作條件研制設計相應的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。針對高速鐵路客車對空調(diào)系統(tǒng)的新的、更高的要求,本文提出了誘導空調(diào)系統(tǒng)在高速客車上應用。
3 全空氣誘導空調(diào)系統(tǒng)在高速客車上的應用分析
按照誘導器內(nèi)是否設置盤管,誘導空調(diào)系統(tǒng)可以分為兩種類別:“空氣-水”誘導器系統(tǒng)和全空氣誘導器系統(tǒng)。“空氣-水”誘導器系統(tǒng)的一部分夏季室內(nèi)冷負荷由空氣負擔,另一部分由水(通過二次盤管加熱或冷卻二次風)負擔。但是由于此種系統(tǒng)內(nèi)部結構較復雜,一旦損壞維修量大,且占用空間大,同時需要一套單獨的水系統(tǒng),所以不適于高速客車的要求。在高速客車上采用的是另一種誘導空調(diào)系統(tǒng)——全空氣誘導空調(diào)系統(tǒng)。
采用全空氣誘導空調(diào)系統(tǒng)時,車內(nèi)所需的冷負荷全部由空氣(一次風)負擔。這種誘導器不帶二次冷卻盤管,實際是一個特殊的送風裝置,能夠誘導一定數(shù)量的室內(nèi)空氣,達到增加送風量和減少送風溫差的作用,有時也可以在誘導器內(nèi)部裝置電加熱器以適應室內(nèi)負荷變動的需要。
全空氣誘導空調(diào)系統(tǒng)在客車上工作過程是:一次風(車外空氣經(jīng)過處理由風機送入車內(nèi))進入到誘導器的靜壓箱,經(jīng)噴嘴高速噴出。由于高速噴射氣流的引射作用使得車內(nèi)的空氣(二次風)被誘導到誘導器中,在混合箱中與一次風充分混合,然后經(jīng)出風口送入到車內(nèi)[3]。
全空氣誘導空調(diào)系統(tǒng)特別適用于高速客車,與高速客車對空調(diào)系統(tǒng)的特殊要求相對照可以看出,全空氣誘導空調(diào)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:
節(jié)省車廂內(nèi)的空間 高速客車由于其獨特的設計結構,對于空間要求極為嚴格,空調(diào)占用的車廂空間應盡可能的小。由于誘導器系統(tǒng)空氣處理設備的送風量僅為一次風量,因而風量小,使得系統(tǒng)處理設備及風道截面也較小,與以往的集中式空調(diào)系統(tǒng)相比,較好的解決了風道安裝空間狹小的矛盾。且誘導器在車內(nèi)布置靈活,能適應各種車型的需要。
2)提高車廂內(nèi)的空氣品質(zhì)及人體的舒適性
由于高速客車密閉性高,運行時間長,所以對車廂內(nèi)的舒適性及空氣品質(zhì)要求較高。而全空氣誘導空調(diào)系統(tǒng)送風溫差較小,送風量大,新風量充足,人體的舒適感和室內(nèi)的空氣品質(zhì)較高。另外,在軟硬座客車中,常用的頂送風空調(diào)系統(tǒng)氣流直接吹向旅客頭部,這樣,在冬季會使旅客感覺頭暈、不適,而夏季冷風先吹頭部也容易使人感冒。而誘導器通常安裝在客車車窗下部,不會對人體直吹,而且從送風口出來的氣流沿車窗貼附流動到車頂部,在橫斷面方向形成環(huán)流,使旅客居留區(qū)處于空氣的回流區(qū)內(nèi),大大提高了舒適度;并且由于新風量大,人體的舒適感也會明顯提高。而對于軟硬臥客車來講,由于一般是兩層或三層臥鋪,車內(nèi)空間有限,如采用大風道通風系統(tǒng),冷風會直接從頂部吹到上鋪旅客身上,人體的舒適感較差;而采用全空氣誘導空調(diào)系統(tǒng),風道布置于車廂下部,而誘導器布置于車窗下部,不會造成直吹,這樣會大大提高車廂內(nèi)人體的舒適度。
系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性高 高速客車由于停站間隔較長,且由于列車高速行駛,工作條件惡劣,要求空調(diào)的穩(wěn)定性與可靠性較高。誘導器空調(diào)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)部件遠遠少于其他空調(diào)系統(tǒng),這對于穩(wěn)定性與可靠性都要求很高的高速列車來講無疑是一個很大的優(yōu)勢;而且由于系統(tǒng)需要處理的風量變少了,這樣,空氣處理設備的使用壽命會大大提高,同時也就降低了空氣處理設備的損壞率,為高速列車在惡劣工作環(huán)境下正常運行提供了保證。
轉(zhuǎn)貼于 4)設備安裝位置低
高速客車由于速度快,為了保證車身平穩(wěn)及運行安全,要求車體的重心盡可能低。相比于頂置式空調(diào)系統(tǒng)來說,全空氣誘導空調(diào)系統(tǒng)采用下部送風,空調(diào)機組可以安裝在車下,且誘導器安裝于車廂下部,從而降低了車體重心。
5)系統(tǒng)適用范圍大,并可以單獨調(diào)節(jié)
鐵路客車由于經(jīng)過的區(qū)域范圍大,外部環(huán)境差別非常明顯,因此要求空調(diào)系統(tǒng)能根據(jù)情況,及時調(diào)整。誘導空調(diào)系統(tǒng)可以在誘導器內(nèi)裝置電加熱器以適應車內(nèi)負荷變化的需要。當車內(nèi)負荷變化時,可以通過開啟電加熱裝置進行適應調(diào)整,使得系統(tǒng)的工況調(diào)節(jié)范圍變大,更好的保證車內(nèi)空氣參數(shù)。同時,在每個誘導器入口處可以設置錐形調(diào)節(jié)閥,以實現(xiàn)包間內(nèi)系統(tǒng)的單獨調(diào)節(jié)[4]。
6)誘導器通常安裝于車窗下部,這樣,冬季由于熱風首先接觸玻璃窗,可以解決窗口由于溫度低而產(chǎn)生凝結水和結霜問題。
綜上所述可以看出,誘導空調(diào)系統(tǒng)是一種非常適用于高速鐵路客車的空調(diào)形式,但是,其也存在著一些缺點需要進行改進。
4 高速鐵路客車誘導空調(diào)系統(tǒng)的改進
4.1誘導空調(diào)系統(tǒng)存在的缺點
雖然全空氣誘導空調(diào)系統(tǒng)非常適合于高速鐵路客車的要求,但是它還存在著以下缺點需要加以改進:
新風比大,風機壓頭高,致使系統(tǒng)的能量消耗大。 系統(tǒng)的噪聲較大,會造成噪聲污染,影響車內(nèi)的舒適度。 春秋過渡季節(jié)無法充分利用室外新風,系統(tǒng)冷量消耗大。 4.2誘導空調(diào)系統(tǒng)的改進措施
針對以上存在的缺點,可以采用以下措施加以克服:
集中排風,設置能量回收裝置 根據(jù)文獻[5],可以設置集中排風裝置,并在排風與新風管道系統(tǒng)設置全熱交換器,以利于回收排風冷量,降低系統(tǒng)能量消耗。
采取消聲措施,降低系統(tǒng)噪聲 為了降低系統(tǒng)噪聲,在風機的出口管路設置消聲靜壓箱,以降低風機噪聲;在誘導器內(nèi)部的靜壓箱內(nèi)壁以及混合箱內(nèi)壁貼高頻吸聲材料,以消除噴射噪聲。由于誘導器噪聲主要是由于噴嘴氣流速度太大而引起噪聲,因此可以通過增加噴嘴數(shù)量,增大噴嘴面積,降低噴嘴的氣流速度來降低噴嘴噴射噪聲。
設置旁通風道,充分利用自然冷量 為了在春秋季節(jié)充分利用室外新風,可以在空調(diào)包間的送風支管上設置旁通風道,使過渡季節(jié)的室外新風不經(jīng)過靜壓箱和噴嘴而直接進入室內(nèi),這樣,既節(jié)約了冷量,又提高了空氣品質(zhì)。
5 結語
本文對誘導器的基本原理及特點進行了簡單介紹,針對高速鐵路客車進行了全空氣誘導空調(diào)系統(tǒng)的適用性分析,并對其某些缺點采取了改進措施。誘導空調(diào)系統(tǒng)在高速列車上的應用目前在國內(nèi)尚無研究,而在國外已經(jīng)進行了多項研究并部分投入使用。隨著我國高速鐵路客車的發(fā)展,誘導空調(diào)系統(tǒng)由于其對高速客車的良好適用性定將漸受重視。
參考文獻
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中圖分類號: U238文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
大噸位千斤頂將梁體頂起后更換存在質(zhì)量缺陷的橋梁支座,其重要保證是確保在橋梁支座更換過程中無砟軌道結構的幾何狀態(tài)滿足運營要求及橋梁、無砟軌道結構不受到破壞。通過對無砟軌道橋梁支座更換技術的研究和探索,成功更換了高速鐵路無砟軌道橋梁支座。更換結果表明采用頂起橋梁滿足更換支座要求的高度進行高速鐵路無砟軌道橋梁支座更換的方法是可行的,滬杭高速鐵路無砟軌道橋梁支座更換技術對運營高速鐵路更換橋梁支座也具有極大的指導意義和借鑒作用。
二、無砟軌道的特點
傳統(tǒng)的鐵路軌道通常有兩條平衡的鋼軌組成,鐵道固定放在枕木上,之下為小碎石鋪成的路砟。路砟和枕木均起到加大受力面,分散火車壓力,幫助鐵軌承重的作用,防止鐵軌因壓力太大而下陷到泥土里面。此外,路砟還有幾個作用:減少噪音,吸熱,減震,增加透水性等。這就是有砟鐵道。傳統(tǒng)有砟鐵道具有鋪設簡便,綜合造價低廉的特點,但容易變形,維修頻繁,維修費用較大。同時,列車速度受到限制。
無砟軌道的枕木本身是混凝土澆灌而成,而路基也不用碎石,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上。無砟軌道是當今世界先進的軌道技術,可以減少維護,降低粉塵,美化環(huán)境,而且列車時速可以達到200公里以上。
三、無砟軌道施工技術難點
與普通鐵路有砟軌道相比,高速鐵路無砟軌道系統(tǒng)的施工工藝更為復雜,技術含量更高,其難點主要體現(xiàn)在以下五個方面:
1、軌道基礎地基沉降變形規(guī)律難以控制。無砟軌道整體形態(tài)是通過扣件系統(tǒng)進行維持,因此,必須采取技術經(jīng)濟合理的處理措施保證軌道地基的穩(wěn)定性,線下工程的設計和施工,以滿足無砟軌道系統(tǒng)設計的技術要求。
2、精密測量技術。傳統(tǒng)的測量技術已經(jīng)無法滿足高速鐵路無砟軌道系統(tǒng)的施工建設需求,需要采用高精度的現(xiàn)代工程測量方法來保證無砟軌道線路平順性。
3、軌道平順度控制。高速鐵路與普通有砟鐵路的最顯著區(qū)別是需要一次性建成可靠、穩(wěn)固的軌道基礎工程和高平順性的軌道結構。軌道的高平順性是實現(xiàn)列車高速運行的最基本條件。實現(xiàn)和保持高精度的軌道內(nèi)外部幾何狀態(tài)是高速鐵路建設的關鍵技術,是最重要的基礎性技術工作。
4、無砟道岔施工。道岔區(qū)無砟軌道施工應嚴格按相關規(guī)程進行,在保證無砟軌道的道岔間無縫的同時還要注意與不同區(qū)間、不同標段間無縫線路施工相互協(xié)調(diào)。所以在進行無砟道岔施工時,應嚴格按設計進行預鋪裝、嚴格對位并精細地調(diào)整幾何形位,應嚴格按設計焊接道岔內(nèi)的鋼軌并鎖定道岔以保證工程質(zhì)量。
四、無砟軌道連續(xù)梁橋施工控制分析 1、無砟軌道連續(xù)梁橋施工控制原則 連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控工作是要對成橋目標進行有效控制,在施工的過程中逐步修正各種影響成橋目標的參數(shù)誤差減小其對成橋質(zhì)量的影響,以確保主橋在成橋后結構內(nèi)部受力狀況合理和主橋線形和外觀尺寸滿足設計要求。 (一)、受力要求:體現(xiàn)預應力混凝土箱型梁連續(xù)梁橋的受力特點的參數(shù)主要是箱梁的控制截面內(nèi)部應力或應力狀況。通常情況下,起控制作用的是箱梁的上、下緣正應力。它們與箱梁截面軸力和彎矩有直接的關系,但是對于預應力混凝土箱型梁連續(xù)梁橋這種結構體系而言,軸力的影響較小且變化不大,所以截面彎矩就成了箱梁施工過程中起控制作用的關鍵因素。 (二)、線形要求:線形指標主要是主梁的中線水平偏差與標高偏差,成橋后通常是指橋梁長期變形穩(wěn)定后主梁的水平誤差和標高誤差要滿足設計標高的要求。 (三)、調(diào)控手段:主要是通過在主梁的施工過程中調(diào)整立模標高來進行主梁線形的結構優(yōu)化與調(diào)整,將現(xiàn)場的參數(shù)誤差通過立模標高的調(diào)整值予以修正。在主梁懸臂施工的過程中進行立模標高調(diào)整,必須充分考慮己建梁段的主梁標高。主梁的彎矩控制截面一般選為各施工梁段的典型截面,主梁的標高控制點可布設在每一階段施工梁段前端點附近。 (四)、事故預防:監(jiān)控方將駐現(xiàn)場參與關鍵施工工序與工藝的施工方案的審查,并通過長期的連續(xù)觀測數(shù)據(jù)分析施工主體的現(xiàn)狀,以消除不必要的人為錯誤給橋梁帶來的隱患。 2、無砟軌道連續(xù)梁橋施工控制方法與建議 (一)、實施全面的施工工藝及質(zhì)量監(jiān)控體系 對于高速鐵路無砟軌道連續(xù)梁橋的施工控制,必須從施工工藝及施工質(zhì)量兩個角度全面實施監(jiān)控,要落實專職的工藝監(jiān)測人員及質(zhì)量管理人員,對連續(xù)梁橋施工全程進行工藝跟蹤和質(zhì)量跟蹤管理,在明確責任人的基礎上,采用計算機仿真、試驗施工法、一次施工法等多種方法對連續(xù)梁橋施工過程中的內(nèi)力、應力、結構力、次應力、載荷特性等多項參數(shù)進行全面分析和掌握,進而全面監(jiān)控連續(xù)梁橋的施工質(zhì)量。 另一方面,施工工藝必須符合控制要求,為施工控制目標的實現(xiàn)提供服務。在施工控制中,需要考慮施工條件非理想化而導致的構件制作、安裝等誤差。施工管理的好壞直接影響到橋梁施工的質(zhì)量和進度,從而使施工的狀態(tài)和之前設計的不一致,影響到施工控制的準確性。 (二)、構建完整的施工控制系統(tǒng) 大跨度橋梁施工控制是一個從施工測試識別修正預告施工的循環(huán)過程。為達到施工控制的最終目標,必須建立一套完善的控制系統(tǒng)與運行機制,以使得施工與控制之間形成良性循環(huán)。施工控制的工作,廣義上講,就是指施工控制系統(tǒng)的建立和正確的運作。橋梁的施工控制與橋梁的設計和施工有密切的聯(lián)系。 橋梁的施工控制是與橋梁設計、施工及監(jiān)理密切聯(lián)系的。從信息論的觀點看,橋梁的施工控制過程是一個信息采集、信息分析處理和信息反饋的過程。通過實時測量體系和現(xiàn)場測試體系,可以采集到橋梁施工過程中的各類所關心的數(shù)據(jù)信息。借助橋梁施工控制的計算分析體系,對采集的數(shù)據(jù)信息進行分析。尤其是對施工中各類結構響應數(shù)據(jù)如變形、內(nèi)力、應力的分析,可以對施工誤差做出評價,并根據(jù)需要研究制定出精度控制和誤差調(diào)整的具體措施。最后以施工控制指令的形式為橋梁的施工提供反饋信息。在施工控制計算和誤差分析中,通過對施工容許誤差度指標數(shù)據(jù)體系、施工反饋數(shù)據(jù)尤其是應力監(jiān)測數(shù)據(jù)、施工控制目標值數(shù)據(jù)的分析確立施工狀態(tài)的應力預警體系。 施工控制系統(tǒng)需要有一套完整的、足夠精確的標高、位移、應力、溫度、以及其它物理量的測量手段的支持,其中應力、溫度測量儀器和傳感器主要由施工控制方配備和完成,而標高、位移及混凝土參數(shù)的測量主要由施工方配備和完成。施工控制系統(tǒng)還需要有完備的施工控制專用軟件的支持,包括施工全過程模擬結構分析系統(tǒng),實時監(jiān)測數(shù)據(jù)庫及其管理程序,施工誤差評價分析及調(diào)整程序,施工控制報表處理系統(tǒng)等,以提高工作效率,滿足實時控制的需要。
五、結束語
無砟軌道的軌枕本身是混凝土澆灌而成的,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上。軌道板主要是由路基軌道板、橋梁軌道板、隧道軌道板組成。因此,無砟軌道最突出的特點就是用整體式道床代替有砟軌道道,具有很好的穩(wěn)定性。但無砟軌道的軌下剛度較大,需要列車在剛度上做一些改進,才能更好地滿足旅客舒適、行車平穩(wěn)等條件,最終為列車能平穩(wěn)快速的行進提供“基礎”的保證。
【參考文獻】
[1] 《高速鐵路設計規(guī)范試行》 TB10621-2009