高速铁路综合监控技术（通用7篇）
高速铁路综合监控技术 篇1
1．日本新干线高速铁路调度系统
日本新干线使用的C0MIRAC系统包括运行图生成与变更、车辆与乘务员运用、列车运行控制、列车运行监视、旅客信息等运营管理功能以及电力调度、车辆运用管理、接触网、线路状态检查、灾害监测(地震、风冰、雨、雪、滑坡)等安全功能，是一个功能较为完备的复杂系统。
COSMOS系统集行车控制、电力控制、车辆运用管理、运行图生成及变更、信息系统(灾害信息、旅客信息等)、维修作业管理、车站作业管理等功能于一体，将几乎所有与铁路运营有关的子系统都挂接在中央局域网(LAN)上，使开放运营的铁路系统在信息传输上形成相对的闭环系统，是现代控制技术与计算机技术、网络技术的有机结合。
2．法国TGV高速线综合调度系统
TGV高速线综合调度系统以调度集中为核心，依靠车一地之间可靠的通信将列车、沿线设备和控制中心联系起来。车载设备包括TVM300或TVM430机车信号、故障监测和诊断装置、车载局域网等；沿线分布了接触网、热轴、风、雨、雪、桥隧落物等各种监测设备；控制中心主要包括行车调度、电力调度和中央维护监督三部分，通过网络传递信息。
3．德国ICE高速铁路综合调度系统
德国ICE高速列车通过LZB系统列车一地面问双向通信、险情报警信息系统(包括风、雪、塌方、热轴)、车载无线故障监视诊断系统与地面控制中心和维修中心构成集行车调度指挥、控制、故障监测、维护等功能于一体的系统。
高速铁路综合监控技术 篇2
1.1 监控节点范围
京津高速铁路综合视频监控系统设置在沿线通信信号机房内外、箱变机房室外、牵引变电所 (TSS) 、自动变电所 (ATS) 、开闭所 (SSP) 、电力分配所室内、车站咽喉区、公跨铁立交桥、铁路线路、高架桥路段的维修梯和路基地段, 北京南、亦庄、永乐、武清和天津5个车站的站前广场及站内设置了视频采集点, 并为调度、通信信号、客运、公安设置了用户监视终端, 提供视频服务。京津高速铁路综合视频监控系统结构示意图见图1。
(1) 通信信号机房内监控。在通信信号机房内设置球型摄像机, 主要观察人员进出机房情况, 同时兼顾机房总体状况, 包括设备室和电源室。
(2) 咽喉区监控。在北京南、亦庄、永乐、武清、天津5个车站咽喉区设置枪式摄像机, 主要观察列车进出站情况, 并可对实时视频图像进行分析, 对在咽喉区逗留的目标进行告警提示和标识, 对进入用户保护区域的目标进行跟踪, 并触发报警。
(3) 路基段监控。在接触网杆靠近线路外侧距轨面4.5 m处架设彩色低照度摄像机和红外灯 (无红曝) 。接触网杆间距基本上是50 m, 架设原则为每100 m架设一套设备, 白天监视距离为10~150 m, 夜间为10~100 m, 并可实时监视线路及其两侧路基情况。同时, 配置I类室外设备箱, 用于安装电源模块、光端机、光缆终端盒、断路器和浪涌保护器等。
(4) 维修梯监控。每处维修梯设置一个视频采集点。根据现场具体情况, 利用桥上护栏, 在靠近入口的第2根或第3根栏杆上架设安装支架, 配置彩色低照度摄像机和红外灯 (无红曝) , 对维修梯最后一段楼梯和进入正线的入口进行全天候视频监视。同时, 配置I类室外设备箱, 用于安装电源模块、光端机、光缆终端盒、断路器和浪涌保护器等。
(5) 沿线基站与信号机房室外监控。高架桥下的GSM-R基站机房或信号集装箱与箱变机房共址时, 采集点设置在基站与信号机房门正面约10 m处新架设的7 m电杆上, 安装摄像机并配置红外灯, 对GSM-R基站机房或信号集装箱与箱变机房的入口进行监视。
(6) 铁塔长距离监控。在沿线每座GSM-R铁塔上架设彩色长距离摄像机 (全线40座铁塔) , 监视铁塔两侧各2 km, 满足白天视频监视约100 km线路要求。终端用户可对摄像机进行远程遥控。摄像机安装高度距轨面约20 m。同时, 配备II类室外设备箱, 箱内配置多功能浪涌保护器。
(7) 综合性客运服务监控。为满足客运服务提出对北京南、亦庄、武清、天津车站全方位监控要求, 在各车站设置了视频监控点, 监控车站广场、进出站口、检票口、售票厅、候车室、贵宾室、客运地道出入口、站台和办公区等。
(8) 公路跨铁路桥梁监控。在接触网杆靠近线路外侧距轨面4.5 m处架设彩色低照度摄像机和红外灯 (无红曝) 。接触网杆间距基本上是50 m, 架设原则为每100 m架设一套设备, 白天监视距离为10~150 m, 夜间为10~100 m, 并可实时监视公路桥上的车辆、防撞墩、护栏、水平防护网掉落等情况, 以及线路和线路两侧路基情况。同时, 配置I类室外设备箱, 用于安装电源模块、光端机、光缆终端盒、断路器和浪涌保护器等。
(9) 应急救援指挥系统现场监控。现场监控设备可将事故现场动态图像实时传至核心网机房视频监控系统的视频平台, 图像清晰, 指挥中心可根据现场图像分析做出决策;可将事故现场的静态图像和其他数据上传至核心网机房视频监控系统的视频平台, 并具有自动转发图像功能。现场接入设备支持接入数码相机存储卡, 实现高速传送。
1.2 系统功能
1.2.1 平台功能
(1) 实时播放。双击或拖拽摄像机列表中的摄像机名称, 在选中的空闲分屏界面中可看到视频实时图像, 点击停止按钮可停止播放。
(2) 历史播放。选中某一路摄像机, 确定录像时间段, 可播放远程录像, 选择本地录像文件, 可播放本地录像。
(3) 播放控制。具有暂停、停止、快播、慢播、逐帧播放功能。
(4) 图像切换。可同时观看多路视频图像, 可通过1, 4, 6, 9和全屏等多分屏画面模式切换观看。
(5) 图像放大缩小。多分屏画面显示视频图像时, 其中一路可放大为一个分屏或全屏显示;当单屏显示时, 选中多分屏后, 可使一路图像缩小。
(6) 实时声音播放。前端麦克风采集现场声音, 在视频监控系统客户端播放实时声音, 与实时视频图像同步。
(7) 历史声音播放。播放历史视频图像时同步播放历史声音。
(8) 行为分析。分析实时视频内容, 对咽喉区、沿线逗留的目标进行告警提示和标识, 对进入用户保护区域的目标进行跟踪, 并触发报警。
(9) 声光告警。当图像信号丢失或出现行为分析目标时, 有声光告警提示;当通信SCADA系统的监控对象发生报警, 通过联动接口, 通知视频监控系统, 显示设备弹出报警信息, 并有声光报警提示。
(10) 图像屏蔽。特定时期, 监控中心网管可自定义用户观看图像的数量及范围。
1.2.2 用户功能
(1) 对系统管理员、操作管理员的帐号、密码和操作控制权限的初始化设定。
(2) 多重网络身份识别, 防止非法使用和操作。
(3) 根据授权实现相应访问操作功能, 低权限用户无法对高权限用户正在调看的图像进行PTZ控制。
(4) 根据授权, 可获得多个远程登录帐号, 满足各级领导和部门的管理要求。
(5) 识别远程访问人员和控制身份的合法有效性, 接受其控制请求和返回相应数据。
(6) 远程访问的显示和许可。根据不同型号, 用户可选择一个或多个远程访问, 在主页面上显示操作内容, 并可根据操作人员权限随时终止其中一个或全部远程控制请求。
(7) 实现用户远程网络管理功能, 消除地域空间限制。
(8) 日志管理功能。记录系统所有设备和操作人员进入、退出系统时间与操作情况。
(9) 用户管理功能。增加、删除、修改用户信息。
(10) 数据管理。添加视频监控点和用户权限设置。
2 系统特点
2.1 网络传输技术
北京南、亦庄、永乐、武清、天津站内设置的摄像机, 通过视频同轴电缆和控制电缆直接接入通信机房的编码器。车站机房的编码器通过网线利用以太网交换机传输, 连接到车站视频监控分中心或中心。
远距离的传输包括基站、信号中继站、牵引供电 (TPS) 机房、ATS机房、SSP机房和咽喉区, 其摄像机经过前端编码器处理后, 摄像机视频信号通过传输系统就近接入车站视频监控分中心的视频IP局域网。
接触网、维修梯的视频图像利用室外设备箱中的光端机、光缆终端盒将视频图像信息通过新设一对视频光端机及新敷设12芯光缆接入邻近基站, 进行压缩编码和视频分析, 通过MSTP上传至所属车站进行存储。如果距相邻基站不超过100 m, 采用同轴电缆将视频信号接入基站机房。
系统针对网络传输的不稳定性做了网络自适应性改革。当传输带宽不足时, 视频监控系统对视频图像自动进行减帧处理。由于传输速率调节和动态多码率调节机制灵活, 适应监控系统中多种异构网络带宽的要求。
2.2 与通信SCADA联动
通信SCADA系统与视频监控系统完成联动, 其监控对象发生报警后, 通过联动接口通知视频监控系统。视频监控系统将视频切换到相应的摄像机预置位, 自动录像, 显示设备弹出报警信息, 并有声音报警提示, 提高了综合能力, 并为京津高速铁路各系统维护人员提供了图像依据。
2.3 接触网杆上安装摄像头和红外灯
摄像机和红外灯安装在电气化铁路接触网杆上, 要求牢固, 不受300 km/h列车行驶所产生的风速影响, 为保证其工作的稳定性, 在以下方面进行了创新。
(1) 摄像机和红外灯安装固定件。结合其他相关专业在接触网杆上安装设备工艺, 研发了能够确保与接触网杆安装稳定的结构件。
(2) 摄像机和红外灯的方向调节。自主研发适用于接触网杆、角度能任意调整的结构件, 使摄像机最小调试角度为1°。
(3) 摄像机与防护罩的连接方式。线路视频监控系统使用的是短焦距镜头, 摄像机、镜头与防护罩之间仅有一处连接点, 为避免300 km/h的列车通过时产生的振动, 研发了能够确保摄像机与防护罩稳定连接的固定件, 保证图像清晰和稳定。
(4) 红外灯的应用方式。传统的无红曝红外灯只有一个发光角度, 夜间提供的光照范围是扇形, 为扩大光照范围, 每个节点提供一对红外灯, 光照角度分别为15°和30°, 方便夜间观看图像。
(5) 摄像机和红外灯的供电。通过分析、论证、测试, 确定采用24 V直流供电, 变压器可输入160~220 V电压。
(6) 接地方式。京津高速铁路的地线均连接在贯通地上, 对路基段节点, 所有防护箱的接地均从槽道中连接;对高架路段, 所有防护箱的接地均从路基的侧墙上连接。
2.4 客运服务求助
京津高速铁路沿线各车站在不同节点设置了求助系统及摄像机。京津高速铁路综合视频监控系统实现了和客运服务求助联动, 并为求助系统摄像机设置了预置位。当有用户求助时, 客运服务求助系统将信息传给视频监控系统, 对应节点的摄像机立即启动预置位, 实时录像求助系统情况, 便于日后查询。京津高速铁路综合视频监控系统首次将客运服务系统纳入综合视频监控系统平台, 方便了客运服务系统实时监控站内外情况。
2.5 权限管理
京津高速铁路综合视频监控系统客运服务端软件可根据用户涉及范围划分各用户的图像调用、历史图像检索与回放、存储控制等权限。调度中心的调度大厅设置的视频监控客户端可调看所有咽喉区监控系统的视频图像。核心网机房的视频监控客户端可调看全线视频图像, 包括四电监控系统、客运服务监控系统、线路监控系统、应急通信现场和防灾安全监控系统的视频图像。永乐保养点信号工区设置的视频监控客户端主要调看防灾安全监控系统的视频图像。
北京片区的维护人员可调看北京片区下的四电监控系统、线路监控系统和防灾安全监控系统的视频图像;天津片区的维护人员可调看北京片区下的四电监控系统、线路监控系统和防灾安全监控系统的视频图像。
北京片区的铁路公安人员可调看北京片区下的客运服务监控系统和线路监控系统的视频图像;天津片区的铁路公安人员可调看天津片区下的客运服务监控系统和线路监控系统的视频图像。
防灾维护人员可调看全线的防灾安全监控系统的视频图像。
2.6 视频监控系统集中统一网管
通过对视频监控系统的设备 (包括视频服务器、交换机、光端机、编码器、解码器、存储设备、视频控制箱等) 状态轮询, 实时向用户提供设备当前运行情况和状态参数。视频监控系统的设备出现故障, 可主动向网管中心上报故障信息, 用户可及时获取故障情况, 为故障排查和定位提供依据, 同时为用户提供远程登录功能。可定义不同的告警级别, 对告警信息进行分类上报, 通过不同的声光提示, 对告警级别进行区分。可提供告警信息过滤功能, 用户可根据需要屏蔽相关告警。可实现对视频网络设备的远程管理, 如交换机、视频控制箱等设备的远程重启, 以及摄像机云台的远端控制。
2.7 管理软件热备 (RAMS)
为保障中央管理服务器正常、安全使用, 采用双机热备系统。当系统管理服务器 (中央配置服务器及视频管理服务器等) 发生故障或离线时, 编码器、解码器及存储服务器可保持服务器离线前的工作状态和配置, 并继续运行, 保证监控中心的解码器正常输出、PC工作站视频正常输出, 以及本地录像、SAN存储的正常进行。
2.8 录像存储软件备份
录像存储软件备份 (NVR N+1) 中的1代表备份的NVR, N表示NVR的数量。备份NVR负责监控NVR是否正常运行, 当一个NVR出现故障, 备份NVR接替故障NVR工作, 保证故障期间视频监控工作正常进行。
2.9 图像存储
京津高速铁路综合视频监控系统的监控中心设置在北京核心网机房, 北京南、亦庄、永乐、武清、天津5个车站设存储、转发服务器, 负责就近接入、存储视频图像及视频图像的分发和向上转发。监控中心负责对系统进行管理, 并存储重要视频和告警视频。
北京核心网机房存储所有摄像机的报警录像, 存储时间为30天。报警录像存储空间按实时录像总容量的5%预留。同时, 存储容量考虑20%的冗余。各分中心存储摄像机实时录像和报警录像时间为7天, 而后自动覆盖。
3 系统应用情况
京津高速铁路综合视频监控系统的使用用户主要有调度、客运、电务、公安等部门, 并可为工务、牵引供电、电力等部门提供服务。其提供的车站、线路视频图像在监控地点、位置、数量方面基本满足运输生产对京津高速铁路动车组运行情况实时监控的要求, 并可满足夜间对重点位置监控的要求。机房内外的监控图像可满足业务部门对设备安全的管理要求, 也为公安部门准确掌握线路、车站安全状况发挥了重要作用, 统一的软件平台满足了图像共享的需求。
(1) 调度。在京津高速铁路调度中心为行车调度和助理调度配置了用户监视终端, 对咽喉区视频监视拥用最高控制权限, 主要监视列车的到发情况。
(2) 客运。在北京南和天津站综合控制室设置大屏幕显示系统和用户监视终端, 满足客运部门对咽喉区列车到发与停靠站情况、车站、站台、检票口、候车室、站厅等进行实时监视和图像调用。
(3) 电务。在北京南站和天津站通信信号楼为电务部门设置用户监视终端, 对四电和线路视频进行监视和调用, 同时满足通信线路的日常维护检查和系统维护。
(4) 公安。为北京铁路公安局设置了用户监视终端, 可浏览机房室外的全部视频图像;为北京南站公安段和天津站公安段指挥中心设置了电视显示墙 (9块屏) , 天津公安处、北京南公安处、亦庄警务区、永乐警务区、武清警务区、天津警务区设置了用户监视终端, 24 h专人值守, 监视辖区视频图像, 并具有一定的控制权限。
(5) 牵引供电和电力。箱变室外的视频信息可为电力部门提供服务, 监视机房人员进出情况。
高速铁路综合监控技术 篇3
摘 要：铁路行车安全综合监控系统是确保铁路行车安全的综合性系统。就目前来看，随着我国经济的发展，铁路已经成为了人们出行或者拉货的重要交通工具，在我国交通行业中占据着十分重要的地位。本文就针对铁路行车安全综合监控系统的建设作出探讨，针对行车安全监控系统应用的现状，对建设行车安全综合监控系统的必要性和可行性以及系统的功能和构成作出探讨，并实施具体的建议。
关键词：行车；安全；综合监控
1 概述
在铁路行车过程中，行车安全监控系统起着十分关键的作用，为铁路行车安全提供了信息化、系统化的内容。相关部门可以根据不同的监控对象，分别对铁路行车安全中的机动车辆、行车线路、通信信号以及自然环境等诸多条件进行监控，及时地进行预警和管理，保证铁路的行车安全，为我国的交通系统提供良好的保障。就目前来看，我国交通行业迅猛发展，高速铁路、客运专线和城际铁路建设正在推进，使得行车安全监控系统资源被广泛地应用，提高信息共享的程度。逐渐地对铁路行车安全提供了保障，实现信息整合，更好地保障铁路的运行安全。
2 行车安全综合监控系统建设的必要性
2.1 行车安全监控系统的现状 近年来，随着铁路行业的发展，我国逐渐的实施行车安全监控系统，根据监控对象的不同进行针对性的设置。但是就目前来看，我国的行车监控系统的现状存在诸多的问题，具体问题如下：第一，在建设行车安全的过程中，并没有实现具有规划性的安全系统。第二，在行车安全系统中，各个行业针对各自的行车进行单独设置，没有形成系统的行车安全监控系统。第三，在行车安全监控系统中，设备和资源重复利用。第四，信息隔离比较严重，各个监控系统信息资源没有做到共享，难以达到整体的行车安全得到有效保证。第五，安全监控系统本身的实践维度比较大，在真正的监控工作中难以实现。
2.2 行车安全综合监控系统建设的必要性。
3 行车安全综合监控系统建设的实施，对行车安全具有十分重要的作用
3.1 技术上的需要 我国铁路交通行业的发展比较迅速，在运行速度上也在逐渐加快。因此，铁路运行中对故障移机自然灾害引发的事故极为敏感，为了提高铁路行车的安全，需要对行车过程中各个因素进行监控，铁路行业安全综合监控系统能够满足对铁路安全监控的技术需求。
3.2 管理上的需要 我国经济的发展，离不开运输行业的支持。要想能够有效地提高铁路运输的效率，要结合高效的管理技术。在铁路行车中，需要综合技术调度和维修技术，在行车安全综合监控系统中能够满足这一条件。
3.3 信息化建设的需要 在铁路行车中，行车安全综合监控系统将运输组织信息进行整合，能够保障铁路的智能运输，智能运输信息系统在行车安全中尤为重要。
4 行车安全综合监控系统的功能和构成
4.1 系统功能 为了保障铁路行车的安全，在行车安全综合监控系统中，比较全面综合性地完善了自身的监控功能，其中包括防灾监控、电力监控、设备监控以及线路桥梁监控等功能。行车安全综合监控系统能够自动地采集信号、气象、自然灾害以及车辆运行和电网等信息，将信息进行整合，及时地实现集中监控预警，提前做好预防措施，为铁路行车安全打下良好的基础，提供全面的安全信息综合分析。在行车安全综合监控系统中，能够实现统一管理，将数据直观全面的反映到铁路运行中，实现安全管理。使得监控管理工作人员及时地观察到问题的出现，根据监控系统的数据具体位置的采集，快速地找到问题的发生源头，积极地采取相对应的措施给予解决，可以说，行车安全综合监控系统能够科学地提供依据并为维修和预防工作打下了坚实的基础，提供了良好的服务。
4.2 系统构成 行车安全监控系统中，其系统构成采取的是在前端装置信息采集和对象控制系统，将监控数据和其进行连接，将数据信息提供给信息传输平台，数据自动整合成信息数据库，将数据信息及时地处理之后及时地传输到应用接口层。经过一系列数据的传输，逐渐完善了信息的整合，实现了综合监控系统的信息采集和接入以及传输工作。
具体的系统构成主要包括以下内容：①前端信息采集和对象控制层。在铁路行车过程中，主要由这一系统对铁路的行车安全监控数据进行采集，来实现对铁路的监控，其自身的特点为全面性、综合性以及通用性，能够将各种信息数据进行全面的采集，便于以下工作的实施。②监控数据接入层。这一系统主要是将各个监控系统中的监控数据信息通过本系统的接入，从而实现将数据信息传输到综合监控系统中，实现接口的适配功能。③应用层信息传输平台。本系统主要将在铁路行车监控过程中接收到的数据信息进行组织和规范，这样能够实现信息的规范化，将集合好的信息输入下一系统。④集成信息数据库。在数据库中，可以看到各个系统整合的数据资源，是将各个铁路行车安全综合监控系统中的数据进行统一保存和管理，储存在这一大型数据库中。⑤信息综合处理平台。根据数据整合信息来看，将数据分类进行信息综合处理，主要是通过多个数据处理模块，将不同类别的信息分开处理，实现不同的数据有多个不同的管理渠道，更加保证铁路行车安全，实现综合处理模块的周期性、全面性的管理。⑥应用支持接口层。这一系统主要是支持和实现针对不同的应用需求采取不同的应用支持模块进行处理，实现铁路行车安全。
5 实施建议
关于高速铁路综合维修体制的研究 篇4
关于高速铁路综合维修体制的研究 黄信基
（铁道第四勘察设计院设备处 武汉 430063）
［摘 要］ 综合维修体制的概念、高速铁路综合维修体制方案探讨、高速铁路维修养护是我国目前高速铁路建设过程中重要课题。在发达国家已有的大量经验和教训面前，我们如何做好综合维修体制方案，本文作了多个方案探讨，并对高速铁路维修的一些相关问题作了探讨。
［关键词］ 高速铁路 维修体制 研究
中国铁路正处于持续大规模建设时期，铁路建设和改造的任务十分艰巨。我国又是发展中国家，百业待兴，资金不足的问题非常突出；同时土地资源减少和环境污染已很严重。因此，在铁路发展方向的高速铁路建设中，做好体制策划和设计是一件非常有现实意义的工作。其中就包括关于维修体制的讨论。
高速铁路的维修养护对我国是一个新课题，由于客车速度的提高。如何保持控制系统、牵引供电系统和线路、桥梁状态的高质量、高标准，是保证高速列车安全运行，提高旅客舒适度的主要技术关键。
世界发达国家在高速铁路的控制管理系统、弓网关系、变电检测、轨道状态诊断、维修机械化、预防性维修理论以及维修管理组织等方面进行了大量的探索和实践，采取了一系列的技术措施和相应管理体制，给我们提供了宝贵的经验教训。
下面就维修体制设计进行探讨。
综合维修的概念
1.1 综合维修的概念
所谓综合维修，是指把路基、轨道、桥梁、隧道、电力、牵引供电、通信信号、房屋建筑和给排水设施的施工维修作业内容统一管起来，实行一元化领导。
铁路是一个高效运转系统。铁道部最主要的任务是安全完成运输任务并取得良好的经济效益和社会效应。铁路的一切设备、组织机构都是为这一目的服务。维护和维修是高速铁路保证安全的最基本要素之一，自然不会例外。
如果将铁路作为一个整体，其固定设施主要由路基、轨道、桥梁、隧道、电力、牵引供电、通信信号、房屋建筑和给排水设施等组成。在高速铁路中，路基、轨道、桥梁、隧道、电力、牵引供电、通信信号和机车车辆关系密切，其相互影响程度远远大于普通铁路。这一特点直接影响到铁路的维护和维修工作。正因如此，高速铁路在发展中逐渐形成了五个综合系统：即调度、安全监控、动车、检测和维修。我们探讨的是在维修方面的综合。
铁路维修按工作内容可以分为四个部分：管理、检测、维修、保养。按管、检、修、养和机械检修分别设置，再按模块化组合可以有很多种变化，综合是其中重要的选择。我们探讨的是在一个工区范围内实现维修区的概念。在设想的高速铁路上实行综合维修制度，主要是将各专业基层管理统一起来，概念缩小到几十公里的线路中，而且仅仅保留维护业务。这和分专业管理相比是一个变化。我们认为它是可以实现的。
1.2 综合维修的有利条件及其优越性
（1）系统工程的需要
高速铁路是技术创新的成果，它涵括了机械、光电、土工、计算机控制等各门科学领域。高速铁路是一个系统工程，轮轨关系、弓网关系、监测与控制、旅客舒适度的高质量要求，高速行车的安全性和环境保护的重要性使得路基、轨道、接触网、供电与车辆、信号控制、通信远动等密不可分。高速铁路在发展中形成的五个综合系统中，综合调度备受青睐；机车和车辆的综合即分散式供电的动车组已为人接受；随着高速系统的发展，正在形成将电力检测纳入综合监控的趋势。综合检测经过日本方面十几年的努力后，已经成为现实。而综合维修正在经历磨合期的考验。尽管各国都在把养路、接触网检修机械集中放置，但对综合维修的提法是存在不同想法的。
（2）综合维修是发展趋向
①高速铁路系统的需要，使各种维修的关系更紧密。例如：信号转辙机的维修，必然涉及线路和供电系统；线路的捣固，要顾及轨道电路等设施；其拨道和补碴，直接影响到弓网关系和接触网高度；接触网的抢修，需要线路、信号的畅通。再例如，信号专业检查轨道电路，可以发现轨道缺陷；而轨道的结构设计特点也直接影响到轨道电路的性能。线路人员巡检时，可以发现有些明显的接触网误差；接触网人员在执行自己的任务时，也能发现线路、桥梁的问题。按惯例分专业段管理维修，则必须由各自的上级进行协调，然后由各自调度下令执行。这样由下而上反映，再由上而下指示，必然延误时间，耽搁维修作业。而时间正是高速争取的要素。综合维修是尽可能授予基层权力，在组织施工方面发挥基层的主动性。自觉承担运营的责任。
②信息的综合，使得维修综合有了可能。信息化的发展，在铁路上的体现是综合调度。日本新干线管理体制的发展很好地证明了这一点。日本新干线开通后发生过因维修作业产生的撞车事故。为改进工作，日铁在 70 年 10 月，将电气所调度配置在保线所调度同一控制室内。事实证明了这一措施的有效性。可以推断，调度在一起，而领导又分为工务段长和供电段长和同一领导，统一调度的区别。无论我们多么熟悉专业段管理方式，在高速铁路建设中专业段管理必然会受到冲击。原因在于为适应高速铁路需要而建立的高度发达的信息网络系统在今天的技术条件下，可以直接指挥基层而不再依赖中层机构的协调。可以凭借先进的检测验证体系了解全局和局部而不至于失察，多点显示的计算机系统和光纤通道使麻烦繁杂的多层面控制成为直观简单，可同时操作。另一方面，列流密度大，“天窗”时间紧，实现状态修，要求作业质量高，突出了快速反应和基层主观能动的重要性，需要强调基层组织的协
调作业和统一指挥。这就使高速铁路维修上的两级管理机构不仅有可能，而且得以实现。
③时间上的限制，使统一指挥成为必然中国高速铁路学习国外经验，“天窗”时间暂定为夜间 0~6 点。但中国地域辽阔，铁路线路与国外相比相对较少，能否完全保证 6h“天窗”时间作业是有疑问的。再说我国经济飞速发展，运输的增长是必然的。在有限的时间内，完成各专业的协同维修作业，一元化领导应该是必不可少的。这对于争取时间有很现实的意义。
④综合维修体系可以节约用地，合理利用资源，减少了管理机构。综合维修能够打破“小而全”的格局，用一种新思路对待维修，集中人力资源，提倡一机多能，克服“行业自大”的习惯，在充分利用机械效率的同时，发挥人的主观能动性。
常规铁路采用分段制，有工务段、供电段、电务段、水电段、建筑段等，各段均有一套领导机构、业务班子、职能部门、后勤管理，要配设三条以上的专用线，修配厂房和材料库、食堂和生活设施也不能少。如果五段归一，其占地、线路和生活设施均由于集中而减少。同时压缩了管理机构。
作为常规的做法，分为工务、电务、供电、水电段的专业维修，其特点是纵向领导，强调专业的单一性和特殊性，横向联系较弱。
专业维修体制是技术发展的一个结果，优点是专业性强，突出了维修的技术深度和难度。反映了铁路维修技术“从简单到复杂”的过程。但是，事物是变化的，技术向更深的层次发展，使产品绝大部分标准化，互换性强，可以安排在工厂批量生产。它使基层维修工作模式化，操作和保养不再复杂。
它也说明铁路维修工作正在步入“从复杂到简单”的过程，同时，技术的进步使各专业知识相互渗透，要求维修工人具备更多的知识层面，给了他们更大的发展和协作空间，这些恰恰与高速铁路成为系统性工程的要求相一致。
⑤关于专业管理范围不一。国家铁路和地铁有一项根本的不同，是管辖距离长。在普通铁路中，各专业段因作业内容、解决方式不同，管辖的里程也不同。但高速铁路由于信息化的发展，设备质量、精度和效率的提高有了解决这个问题的条件。其一是新维修模式不再是四级或三级管理（局、分局、段、工区），可以形成二级管理（指挥、基层）。其二是影响工区管辖长度范围的主要是养路和接触网作业，而二者在管辖长度上可以有统一点。至于各专业检修、抢修工队的管辖半径都以 150km 为宜，是以目前的地面交通工具时速（120km/h 左右）决定的出行距离。高速铁路综合维修体制方案讨论
2.1 高速综合维修体制方案
就目前我们的设想，高速铁路综合维修体制有以下几种选择：“管、修分开模式”；高速公司管理下的“综合维修模式”。
（1）管、修分开模式
“管、修”分开是维修社会化的一种趋势。从长远看，维修社会化可以体现职责的明确化，规避管理公司的风险；激励维修部门的效率，更合理、可靠地运用人力资源和减少物资消耗，因而是值得提倡的方式。就我们知道的情况，日铁、德铁和法铁均有实例。
方案一：在高速公司职能部门领导下，设综合检测和维修管理中心。维修管理中心下设派出机构，指导、监督维修公司下属的工区施工。维修管理中心通过合同委托地方维修公司承担工程。维修公司下设综合工区、负责维护和临修。
方案二：综合维修段为管理机构方案
高速铁路由于线路、桥梁、供电设施的高质量施工和开通运营后检测能力以及线路确认能力的加强，提供了预防性计划修的条件。原设计的综合维修段维修职能大大减少，其管理成份比重增加。因此综合维修段把专业工队（线路的焊补作业、桥梁的维修作业、接触网的抢修作业和通信、信号的集中修理部分）脱离开后，就可以成为公司的下属管理机构，而把专业工队和综合工区作为直接生产单位剥离，形成管、修分开的体制。
我们设想首先是线路综合维修的委托，也指大型养路机械的分离：
国外对线路的大型维修委托社会公司进行不乏范例。中国已建设有一批大型养路机械工程段。我国是把大机段作为大型养路机械的维修基地。如果高速公司不考虑本线大型养路机械车体维修，则可考虑在沿线设大型养路机械保养基地，每处由大机段分配一组综合维修机组，分别分担线路的综合维修工作。考虑到一组综合维修机组目前在中国的年作业效率为 600km；而现在的线路作业车交通时速为 100km/h 左右；因此，基地管辖半径以 150km 为宜，其间距在 300km 左右（双线即 600km）。同时基地宜安排道岔打磨机组，道岔捣固机组、轨道打磨列车和闪光接触焊车停放线。管理方式是高速铁路公司和大机段签定维修作 业合同。形成“管、修分开”。
其次是电力资源，即变配电所的管理：
中国已掌握可靠的高压供电技术和电力维修手段。在电力供应充足的地区，不妨借助地方力量建设和管理变电所，铁路和地方公司的分界在变电所出口端。在电力供应不能保证铁路需要和电压质量的地区，仍得靠铁路自己兴建变电所，但是变电所的维修可委托地方电力部门负责。以形成“管、修分开”。
还有通信网络的维修：
经过体制改革，中国铁路已成功分离出“铁通”公司。“铁通”公司原是铁道部下属的通信企业，对铁路现状十分熟悉，业务技术专业。委托“铁通”公司管理铁路通信维修不失为“管、修分开”的一种模式。
方案三：包修和保修方案
包修是指谁进行的工程施工，就由谁进行维修管理。例如：电气化工程如果由电化局施工，在线路开通后，就由电化局组织维修。保修是指谁提供产品，就请谁保证产品的运用。例如：如果选用某厂家的通信信号设备，在高速铁路开通后，就请该厂家提供维修服务。
（2）高速公司领导下的综合维修模式
方案一：高速铁路研究的设想方案
在高速公司领导下分设综合维修段。综合维修段管辖范围在 300km 左右，综合工区管辖范围在 30~60km 之间。
方案二：减少综合维修段、工区方案
减少维修段数量方案：沿线间距 300km 左右设一处维修基地。设想的基础是万一发生抢修作业，抢修队伍能在 1.5h内赶到事故现场（信息到达基地后，考虑 0.5 h的应急准备时间。然后以 120km/h 的速度赶赴管理半径为 150km 的事故地点）。
与方案一不同之处在于：基地不设管理机构，只有业务组织和生活设施，管理机构集中。因此维修段数量可以减少。
减少工区驻地方案：
该方案采取大工区方案，一个大工区管辖三站间的 2 个区间，管辖距离约 100km。该方案的依据是线路、接触网抢修到达现场的时间限制距离。按高速铁路站间距 50～60km 计。维修作业车运行时间约 0.5 h，加上应急反应时间，可以在 1 h 内到达区间的最远端。
（3）综合维修方案的具体设想：
结合以上方案，我们构思了高速铁路具体的机构。就是在在高速公司领导下，设少量综合维修段，管辖几个大的工区担当高速铁路固定设施的检查、保养工作；结合资源分配，保修包修；实现“管、修分开”的设想。具体内容如下：
高速铁路公司设工电部（或装备部）和维修调度，是决策、管理部门。工电部（或装备部）下设综合检测中心、维修基地和维修工区（简称工区）。综合检测中心、维修基地和工区同属基层生产部门，可以合同形式承担高速铁路的检测和维修、维护、保养工作。
高速铁路公司设维修调度，综合维修调度作为综合调度的子系统，在检测车定期检测数据的基础上，对测试数据，线路、接触网、变配电、桥隧、通号巡视人员及监视设备的检查报告等进行管理；对全线线路和接触网状况进行监测，包括对信号设备冗余体系结构进行监测。综合维修子系统，管理全线固定设施的日常维护及保养，安排维修计划，慢行区段的指定和灾害情况的修复作业。
综合检测中心负责检测计划，检测数据统计、分析、储存，提供故障预报，参与施工验收。综合检测中心设综合检测列车停放整备库线、钢轨探伤车停放线及标定设施。有相应的库房、仪表设备室、信息室、资料库及办公用房等。配备综合检测车一列或各专业检测车各 1～2 辆；钢轨探伤车一列。综合检测车运行周期为 10 天；钢轨探伤为每年 2 次。
机电设备维修基地负责大型养路机械、接触网检修车、接触网安装车、作业车等大型轨道机械的年修；变压器、互感器、控制盘（柜）、高压开关类的中修；通信信号、仪器仪表的校验、修理。设备维修基地设置大型轨道车辆检修库，仪器仪表检测计量和化验楼，电子电器检修楼，机加工车间，材料库和辅助车间。设置检修库线 2股，大型机械停放线，机走线等。当方案为委托外单位维修大型机械时，取消机电设备维修基地。
维修段是高速铁路公司工电部（或装备部）派驻的地区性管理机构，负责沿线固定设施状态的管理；派驻工区专业技术人员；设施记录的月、季、年报和分析；维修计划的制定和施工合同的签定；施工成果的验收。维修段设机关办公楼，包括计划、调度、财务、技术等信息管理和设备状态管理设施。维修段按月添乘高速列车；各专业工队对桥梁、隧道、变配电设施、通号、电力电缆定期巡查；维修工区在施工、养护前后用静态检测器进行接触网参数核查、轨道探伤、轨道几何参数测量。和检测中心构成相互呼应的完善监测体系。
维修工队基地是各专业工队驻在地。例如，负责线路综合维修作业的大型养路机械工队；负责桥梁检查和维修的桥梁工队；负责变电设备巡查、测试和检修的变电工队；负责接触网大型事故抢修和绝缘子清洗的接触网工队；以及检查通信网络、线路和进行信号设备抢修的通号工队。维修工队基地作业半径为 150～200km，按抢修时间要求决定。维修工队基地宜与本地工区合设，在工区线路基础上增加接触网抢修车列停放线（设检修地沟）、辅助车辆停放线、材料线等并考虑与普通铁路的联络线。设线路综合维修队、轨道焊补队、桥梁维修队、变电巡检队、接触网抢修队和通号检修队等生产、生活房屋。配备各类检测车辆、线路综合维修车组、接触网抢修车组、绝缘子清洗车等大型轨道车辆和一次变电检测车、抢修车、工具车等生产、交通工具。维修工区管辖范围约 100km 左右。各专业根据工作性质和需要又分为若干班组。例如，工区含有桥隧检查班组；线路养护班组；接触网抢修班组和接触网维护班组；网管班组和车站信号班组以及各专业技术员和领工员。维修段派驻的基层技术人员也驻在工区，负责信息的收集和养护计划的落实等管理工作。在维修天窗结束前，工区要进行线路状态和周围环境情况的确认。工区驻地考虑大型养路机械停留线 3 股，轨道车停放线 2 股，线路确认车、接触网作业车整备库线 2股。设有工区楼、材料库等生产生活房屋。配备静态检测和养护机具。
2.2 对高速铁路维修相关问题的分析
我国在探索高速技术的过程中，还没有成熟的维修机构和维修技术直接使用。而维护和维修是高速铁路保证安全的最基本要素之一。日本新干线维修体制从 1964 年线路开通后就一直没有停止改进。直到 1983 年体制基本稳定后实现了维修的社会化分离，成为目前的现状。因此，我们认为，中国铁路维修部分在当前的设计重点，应是解决合理的组织架构，安排机构布点和基础设施。确保高速铁路开通后基础设施的高质量和安全防护上无漏洞。
（1）工区管辖范围和“维修天窗”
由于高速铁路的行车速度高，车辆轴重较轻且品种单一，荷载变化具有重复性和周期性，因此，对轨道平顺性的要求很高。为使高速铁路能以规定速度安全、平稳、舒适地运行，必须保证工务维修质量。适时合理地安排维修计划，而不是固定一个周期每年按周期进行维修是状态修与传统的周期修的根本区别。
各国高速铁路均使用养路机械在运行图中预留的“天窗”内进行检测、养护、维修及故障处理作业。但“天窗”时间的长短和“天窗”开设形式各不相同。“天窗”时间的长短主要取决于工务维修工作的性质和如何充分发挥施工机械的作业效率，有关研究表明，大型养路机械维修作业所需合理的 “天窗”时间应为 180～270 分钟。电务、接触网维修时间均可控制在工务维修作业时间内，且可通过协调配合，与之平行作业。
从控制工区划分范围讲，分析主要专业的工作内容可以看出变电检修、桥涵维护基本上不影响行车，不是工区划分范围的限制因素；通信信号的维修除道岔转辙机抢修、轨道电路和应答器检查有危险因素外，通过设置冗余设备，实行换件修和在线检测等技术措施，基本实现了预防性计划修和状态修。其作业与行车“天窗 ”没有大的关系（与线路维修和接触网维护有密切关系），在维修机构的布局上可以有很大的灵活性。惟有线路维修和接触网维护、抢修需要直接占用线路，作业与行车关系极大。其中线路作业具有作业量大，需要定员多，耗时长的特点。例如线路综合维修，应力放散作业。而接触网小型事故具有突发和不可预见性（外力影响）。总之，高速铁路为实现预防性计划修，必须减少线路和接触网小型事故抢修作业。以便有计划地安排预防性维护，尽可能地减少突发事件。在管辖距离上，要考虑接触网抢修到达事故地点的运行时间；同时考虑线路维修、维护作业时间来决定工区管辖范围的 距离。
下面就假设一个事例来分析工区管辖范围和“天窗”时间的关系。设有 A、B、C、D 四站，B、D 站设工区。
当区间的维修计划是使用大型养路维修机械列车对故障点进行维修时，具体作业程序如下分析：
①如图 1 所示，B、C 站间距 60km，B～C区间由 B 站工区负责。维修点最不利处当在靠近C 站约 6km 处。再假设有 2 处维护点，分别在 B～C 区间的 1/4 和 3/4处，维护地段长分别约 12km 和 6 km。
其作业方式，当维修和维护同时进行时，因维护作业耗时较短“，天窗”时间受维修时间控制。所以，先分析维修作业情况。维修车由维修基地经 B 站驶入区间。运行距离 114km，按 100km/h速度运行约需 1.14 小时。固定附加时分为办理车站封锁、开通时间 10 分钟，维修机械上架、落架2 次共 32 分钟，总附加作业时间为 1.84 小时。捣固车机械作业效率按 1.5km/h 计，二辆捣固车每小时可完成 3km，二小时能完成 6km。因此，这种工区布置安排仅线路综合维修作业就需要 3.84小时以上。考虑增加线路确认检查，维修列车返回B 站后确认车出动，车速 100km/h；确认区段（6km）检查车速 40km/h，共需要运行 1.5 小时。则“天窗”时间约 5.5 小时。
当仅有维护作业时，轨道车由 B 站驶入第 1作业区工作 1 小时完成任务后行至 C 站转线至上行第 2 作业区工作约 0.5 小时完成任务并返回 B站入维修基地。在全部作业过程中，轨道车自身运行距离约为 102km，机械自运行时间约 61 分钟，固定附加时分为办理车站封锁、开通时间 10分钟，总附加作业时间为 1.2 小时。工作时间约1.5 小时。则工作时间约 2.7 小时。加上确认区段（18km）检查车速 40km/h，需要运行 0.45 小时；确认车运行距离 102km 又约 61 分钟。共 1.46 小时。则“天窗”时间为 4.15 小时以上时，能完成 作业任务。
②如图 1 所示，B、C 两站间距仍为 60km，但 B～C 区间分别由 B、D 站所在养路管理工区负责，以 B～C 区间中点分界。同时 C 站 A 站设置大型养路维修机械车辆停放线。此时最不利的 B～C 区间维修点在距 B～C区间中点 6km 处。因为是计划性维修，当预知维修点超过 B～C 区间中点时，可以把维修车事先调到 C 站大型养路维修机械车辆停放线。这样，在维修时，维修车由维修基地经 C 站驶到维修点，总运行距离 54km，按 100km/h 速度运行约需 32 分钟。固定附加时分 32 分钟，总附加作业时间为 1.07小时。维修车作业按 2 小时。因此，这种布置安排线路综合维修作业需要 3.07小时以上。考虑线路确认检查，维修列车返回车站后确认车出动，车速 100kn/h，走行 114km；确认区段 6km，检查车速 40km/h，共需要运行1.5 小时。则“天窗”时间约 4.57 小时。
当仅有维护作业时，最不利的情况仍是二站区间由一个工区管辖。则“天窗”时间亦是 4.15小时（含确认时间）。在区间只有一处维护点（维护长度 12km）时，可以按维修方式做法，从较近的车站出发，至区间中点返回，此时工作时间是 1.48 小时。但确认车要保证全区间得到检查（仍考虑为二处维护点），不能中途返回，其运行时间共 1.46 小时。则“天窗”时间约 2.94 小时。从以上分析可知，按三站二区间布置工区，工区管辖 100km，最大站间距 60km 时，维修耗时约 5.5 小时；设计一个工区管辖二个车站的二端区间中点，每站均设大型养路维修机械车辆停放线，则“维修天窗”时间约 4.57 小时。相对减少约 1 小时。
日常维护，按三站二区间布置工区和一个工区管辖二个车站的二端区间中点，“天窗”时间均为 4.15 小时以上。
③A、B、C、D 四站均设工区，工区管辖范围为 40~60km。其维修时间与以上二种情况没有不同。
实行工区管辖 100km 有如下优点：
a.相对于工区管辖 40km，人员集中。其生产、生活设施均可集中设置，减少了环境污染，提高了职工生活质量。
b.减少了因各专业管辖距离不同而产生的区间协调矛盾，例如：线路工区在小工区时管辖40~60km，接触网维护工区，管辖距离 100km，需要跨二个线路工区作业。实行大工区后接触网维护工区与线路大工区（可辖二个线路工班）管辖范围一致，便于大工区领导协调。
c.减少投资。实行大工区方式，不多增加线路，不设工区的车站作业机组停放利用大机停放线。
d.设备集中，可以互为备用。大工区方式使二个工班的机具在需要时集中使用，减少作业时间，提高了工效。实行大工区方式也有需要继续思索的问题：
因大工区把机具分配在 2 个车站，管辖范围相当于原设计二个工区的范围（即 2 个车站的二端区间中点），免不了把人员从工区站送往驻在点站的过程，需要更长的路途时间。增加了运营成本。从日本新干线体制演变来看，希望保线所管辖 20km，这其中的经验教训尚有待请教和讨论。但从高速铁路条件看，线路质量高，尤其是无碴线路区间，维修量减少，在同样的限制时间内其管理范围可以更长一些，就是说，走行占用的时间比例多一些，这应该是不言而喻的。这样从技术上讲，我们可以在一定距离内（例如 100km左右）将各个专业组织起来，统一指挥，形成有效的，负责的维修区间。
有一点需要说明的是，从国外调查和向国外专家咨询所得到的信息，人工巡查是日、德、法三国高速铁路都没有放弃的检测手段。按 100km的距离在高速铁路上实现每天一次的人工巡查将是一件很不容易做好的事情。尽管各国均把检测车检测、随车添乘检测和人工巡查结合起来综合观察检测结果，以延长人工巡查周期。日本东海道新干线在体制变革中仍将每个保线所管辖100km 左右范围更改为 40～60km，保线所数量由 10 个增加至 20 个。鉴于我国公路交通网络尚不发达，公路交通工具偏少的现状，执行巡查的困难将比先进国家铁路更多一些。我们有必要对线路、接触网巡查内容详作调查，确定人工巡查的合理周期（周期过长就失去了人工巡查的意义）；探讨以车巡代替人工巡查（线路、接触网）的可靠条件和可能性，保证预防性计划修的前提条件。如果必须有人工巡道，则线路旁必须考虑安全防护设施。例如，日本新干线每隔 100m 有一处 30～40m 的防护栅栏。
重要的是，维修天窗虽为维修而设，其目的不是维修，是为了保证安全。高速铁路则增加了舒适性要求。安全和舒适又是铁路在与其他交通运输工具竞争中取得经济效益的条件。因此，维修天窗的设置要服从铁路社会效应和经济效益，而不能简单地仅以不同时间内的维修成本作比较。如果铁路上的收益大于付出的维修成本，当然应该多拉快跑（在安全的前提下）。因此具体铁路的维修天窗时间要由这条铁路的限制条件经计算比较后确定。在某一区段设置天窗困难而且必须保证行车优先的铁路线上，由于线路综合维修在一个区段一年只进行一次，还可以采取临时要点或列车限速等手段进行综合维修的方式来达到经济效益和安全的相对平衡。如果我们这样认识，那么最短的维修天窗时间只由天天都进行的影响行车安全的那些维护作业时间来决定。（2）维修公路和入口
高速铁路高架线路比重很大，沿线是全封闭状态。桥梁、牵引变电所、信号中继站的检查、抢修离不开道路；线路、接触网的抢修也要考虑万一发生堵车时尽快赶赴现场的情况；线路的巡查还必须考虑出入铁路的道口。这些都表明高速铁路有一条维修通道是必要的。铁路施工时有施工便道，这条便道经过整修可以成为维修专线。问题在于，这条道路放在铁路栅栏内，占地范围大，使用效率低，不宜被批准；放到铁路栅栏外，过往车辆多，要有人负责保养，要有交通管制。另外，距离多远设一处道口？怎样方便维修人员和机具上桥都应细心探讨。日本是每隔 10 公里设置一处上线路的斜道。但中国目前的环境安全使问题增加了复杂性。结束语
综上所述，我们对中国高速铁路维修有如下几个想法：
1、中国高速铁路要走管、修分开的道路。首先在线路综合维修、变电所设备维修和通信网络管理上实行社会分工。
2、中国高速铁路维修机构设想对铁路基层实行一元化领导，各专业组合为综合工区。工区管辖正线里程约 100km。以精简机构，减少定员，提高效率。并向二级管理（领导、基层）的目标演进。
3、中国高速铁路不宜按照 6h 维修天窗设计。需要按照维护、检查作业时间设计最短的维护作业天窗，以尽可能提高社会效应。
高速铁路主要技术 篇5
1.引言
武广客运专线是目前国内运营里程最长、运营速度最高、地质环境 最复杂、管理模式最新的高速铁路线。高速铁路项目的投产，极大地改 善运需矛盾，提升铁路形象，对社会经济发展产生广泛而深远的影响。高速铁路与普速铁路最显著的区别是科技含量高、管理标准高。我们必 须掌握高速铁路技术体系，了解关键技术，提高技术管理和运营管理的能力，为高速铁路的管理探索规律、积累经验。
2.通信系统 GSM-R
高速铁路通信系统采用成熟的无线通信系统。它在高速运行环境，能满足高速铁路专用调度通信的要求。该通信系统以传立调度、会议电视、救援指挥、动力环境监控和同步时钟分配等通信系能。它担负着铁路列车指挥和控制系统、紧急救灾抢险等通信功能。高速铁路信号系统由
KSB 子系统、调度集中
生成列车行车许可；通过临时限速服务器
时限速管理；通过车载设备生成的连续速度控制曲线来监控列车的运电力系统是确保速铁路调度指挥、信号、通信、旅客服务系统等重要负荷安全、可靠、不间断运行的基础设施。与行车相关的一级负荷或重要负荷至少能从供电网络接取两回
重要的负荷，除设两路电源外，还设置应急电源。供配电网络由国家电
l0KV
高铁线路的平纵断面设计要满足列车高速运行的需要，达到平稳舒适的要求，平面设计采用较大曲线半径和较长的缓和曲线，采用较长的坡段长度和大半径的竖曲线，避免纵断面的波浪型起伏；线路铺设无程造价等因素灵活确定；采用全封闭、全立交设计，减少占地和保证向动车组具有安全、高速、高效、环保等特点，是高速铁路的重要组成动车组最高运行速度达 2G 通信技术，GSM—R，全称是铁路GSM 蜂窝系统上增加了调度通信功能，使其适合GSM—R 专用移动通信等设备为基础，建3.信号系统 CTCS-3CTCS—3 级列车运行控制子系统、车站联锁 CTC 子系统及集中监测子系统等构成。与传统 GSM—R 无线网络来实现车—地连续、双向、(RBC)接收列车位置、速度、进路(TSRS)来实现列车运行中的临 TCTS-3 系统的控制下，4.电力、电气化系统10kV 独立电源，一级负荷中特别 10KV 电力贯通线路、站(房)高压电力线路等构成。5.工务工程 速畅通无阻。6.动车组 CRH3350km/h，由 8 节车厢组成，属于动力分散型动CRH3 型 输、接入、电话交换、数据网、统，将有线和无线通信有机结合，实现话音、数据、图像、列控的多种功 的信号系统相比，它利用 大容量的信息传输；利用无线闭塞中心 状况、轨道区段占用情况等信息，结合线路参数、临时限速等信息，最终 行速度；由地面的应答器来完成列车的定位，在 能实现列车安全、高速地运行。力电网、铁路及以上变配电所、沿线两回 场碴轨道，增加轨道纵、横向的稳定性，最大坡度根据牵引计算、地形、工 部分。动车组采用交直交传动方式、变频变压调速技术，其中
车组，具有牵引功率大、轴重小、启动加速性能好、可行性高、编组灵活的特点，代表了世界高速列车技术的发展方向。
7.综合调度指挥系统
铁道部在全路集中设置北京、上海、武汉、广州四大高速客运专线 调度中心，分别负责不同区域的相关客运专线的调度指挥工作。综合调 度系统包括计划调度、列车运行调度、牵引供电及电力供电调度、动车 底调度、防灾安全监控、综合维修调度、客服调度等子系统。根据控制管 理级别，综合调度系统由上层管理机关、综合调度中心、基层站段及现
场设备四层组成。
客运服务系统由票务系统、旅客服务系统、市场营销策划系统、综合服务平台、数据平台、安全保障平台和灾备系统构成。其中自动售检
AFC）包括 BOM（窗口制票机）
机）组成，高度自动化的程度能满足大客流、高密度和便捷的需要。随着我国高速铁路技术的应用和发展，高速铁路技术将越来越成熟，系统的可靠性将会进一步提高，我国铁路干线高速化的作用和地位更加突显，在较长一段时间内将会掀起一个高速铁路建设的高潮，铁路带动了全国的一系列相关产业，一大批高端技术和人才将会在高速铁路系统得到机会和发挥，高速铁路的综合效益已不仅局限于铁路本身，它将会在自主知识产权、系统集成应用、产业
成体系，在世界高速运载系统中占据领先和主导地位。
［1］高启明主编《.既有线提速
［2］李向国主编《.［3］刘建国主编《.高速铁路概论》
高速铁路关键技术组成广州铁路职业技术学院轨道交通系
安全舒适的交通方式，高速铁路应运而生。
组织方法等都有本质上的不同，高速铁路技
一个技术体系，它不但可使我国现代铁路技术领先世界，业和技术。本文以武广高速客运专线为参
［关键词］行车调度8.客运服务系统、VTM（自动售票机）9.结束语-参考文献200kmh 行车组织》社,2007.6.中国铁道出版社.中国铁道出版社 安全保障 信号系统
计算机与网络
高速铁路综合监控技术 篇6
1 特殊工点综合接地
1.1 综合接地技术方案的关键
综合接地系统是以沿线路两侧敷设的贯通地线为主干, 充分利用沿线桥梁、隧道、路基地段构筑物设施内的接地装置作为接地体, 形成低阻等电位综合接地平台, 并将铁路沿线各专业电气和电子系统设备、构筑物内部结构钢筋、长大金属件等以等电位连接方式连接成一体的多专业分布式集成接地系统。
综合接地系统标准体系建立重点考虑的基本要素有接地电阻、等电位连接、钢轨电位、接触电压和跨步电压、系统安全、电流腐蚀等。综合接地系统能否达到预期效果, 关键在于等电位连接和接地电阻, 一个重要的指标就是“任意接入点的接地电阻不大于1Ω”, 在综合接地总体技术方案的制定中充分反映了这两点。贯通地线是实现全线各地段接地装置、接地设备及设施等电位连接的重要载体, 桥梁、隧道、路基地段接地极的设置则是有效降低接地电阻的重要保障。因此, 等电位连接和接地极的设计、施工、验收等是综合接地系统工程建设的关键。
1.2 刚构斜拉特大桥综合接地
1.2.1 刚构斜拉特大桥特点
高速铁路桥梁设计中, 跨特大江河时一般采用刚构斜拉桥的结构形式。如南广铁路设计的桂平郁江双线特大桥, 桥梁总长11 327 m, 设286跨, 其中引桥部分281跨 (5跨为24 m梁, 276跨为32 m梁) , 中部主桥跨为36 m (2跨) 、96 m (2跨) 、228 m梁, 2座斜拉桥塔高达103 m (承台至塔顶) , 主体斜拉桥局部立面图见图1。这类桥的特殊性在于两方面:桥梁跨度大、桥塔高度高。这也是综合接地方案设计中需要重点考虑的。
1.2.2 刚构斜拉特大桥综合接地方案
按照综合接地技术要求, 刚构桥梁上的金属结构均属带电体5 m范围内, 均应考虑接地, 以消除感应电等杂散电流的泄放。铁道部颁布的综合接地技术方案中, 接地装置均利用梁体及桥墩的非预应力结构钢筋 (以下简称结构钢筋) 。桥梁的接触网闪落保护接地应利用梁体上层结构钢筋;桥上大跨度范围的斜拉钢索等借助桥梁钢结构, 实现与综合接地系统的连接;桥梁上部结构接地装置与桥墩接地装置等电位连接借助桥梁钢结构。
由于大跨度桥梁接地极偏少, 入地点间距大, 斜拉桥塔桥的接地方案需结合桥塔防雷设计一并考虑。对于103 m高度的桥塔, 需设置避雷针系统。避雷针系统由接闪器、引下线和接地体组成, 其针状接闪器直接承受雷电, 需高出被保护物体, 当雷云的下行先导向地面上被保护物体发展时, 处在高处的接闪器率先将先导引向自身, 使雷击发生在接闪器上, 让强大的雷电流经引下线和接地体泄入大地。桥塔避雷针引下线顺塔体至桥梁底部, 并与桥墩下部接地体连接。对于大跨度桥梁, 为加强桥塔避雷针接地装置的泄流和防护效果, 在桥塔避雷针接地装置与综合接地连接。为确保桥塔附近设备不受强雷电危害, 安装时设备接入综合接地系统的接入点应远离桥塔 (避雷针系统) 位置 (间距不宜小于15 m) , 同时塔桥避雷针接地电阻应不大于1Ω。
桥梁上设置的钢桁架结构均处于接触网导线的四周, 需要接入综合接地系统, 因此需将钢结构下部与桥梁两侧预置的接地端子采用不锈钢连接线等电位连接, 用以泄放金属结构中的杂散电流。斜拉桥两侧钢索通过钢桁梁接入综合接地系统, 处于钢桁梁内部的接触网设施借助其钢结构实现接地连接。
1.3 地下车站综合接地
1.3.1 地下车站综合接地特点
高速铁路进入城市时, 为更好的融入城市交通网, 一般会考虑与城市地铁、机场的衔接, 车站设计往往采用地下结构形式。这类车站的外部轮廓为隧道结构, 站台区设有建筑房屋及其他站区设施。因此, 在地下车站范围内的接地需考虑三方面内容:一是综合接地系统平台构建;二是建筑房屋共用接地系统设计;三是综合接地系统与建筑物共用接地系统的连接。
1.3.2 地下车站综合接地方案
以海南东环铁路美兰机场站为例 (综合接地接地装置断面见图2) , 综合接地系统平台构建参照隧道综合接地技术方案设计接地极和接触网防闪络保护接地。接地极充分利用两侧防护桩的结构钢筋, 接触网防闪络保护接地充分利用构筑物内表层结构钢筋, 在隧道内形成一个防护钢筋网, 同时可有效泄放接触网电在结构钢筋上形成的杂散电流。贯通地线的敷设结合站台及电缆槽布置, 方便与构筑物接地装置连接。
建筑房屋的共用接地系统主要是为室内设备接地使用, 接地系统由建筑物混泥土基础中的基础接地网和建筑物四周敷设的环形接地装置构成。钢筋混凝土结构的建筑物可以利用钢筋混凝土基础桩、地樑及地面钢筋网构成自然基础接地网, 基础接地网内的钢筋必须焊接。基础接地网与房屋建筑工程一并实施, 并在规定的地基位置预留地线引接端子板, 满足其他设备接地需要。在混凝土结构内通过结构钢筋与隧道接地装置连接, 或在贯通地线敷设径路处预留接地端子, 从而实现综合接地系统与建筑物共用接地系统的连接。车站范围的接地设施众多, 接触网通过顶部预置的接地端子接地, 站台墙上表层结构钢筋应考虑接地, 长度超过2 m的金属结构物需接地。
1.4 高架车站综合接地
高架车站以桥梁为主体, 两侧为车站站台, 集中了桥梁、高架站台及综合站房等土建构筑物。以海南东环铁路长流站为例 (车站断面见图3) , 此类工点的综合接地需结合桥梁、车站站台范围综合接地技术方案完成, 保证各土建构筑物内接地装置间的等电位连接。
桥梁接地装置参照桥梁综合接地技术方案, 利用桥梁体结构钢筋实现接触网防闪络保护接地、横向接地连接, 并通过连接钢筋引下至桥墩底部, 再与桥墩接地极连接。上部接触网接地利用雨棚钢架及雨棚柱作为引下线, 并与基础法兰盘连接, 在内部通过接地钢筋与桥墩接地装置连接。
站台上表层结构钢筋通过侧墙下部与桥梁电缆槽对应位置设置接地端子, 以消除车-地间的跨步电压;站台区安全门等金属结构接地应根据需要在适当位置预置接地端子, 或通过构筑物内接地钢筋在混凝土内部实现接地连接;车站建筑物环形接地装置通过在桥墩下部预置的接地端子实现与综合接地系统连接。
1.5 多车场复杂车站综合接地
高速铁路引入枢纽时, 通常会设置多车场的大型车站。车站可能包括低速场 (时速160 km, 采用信号贯通地线) 和高速场 (时速200 km及以上, 采用综合接地) 。此类工点综合接地的特殊性在于三方面:一是多种接地系统汇集;二是中间站台很多;三是设备复杂且分布广。车站综合接地方案需综合考虑上述因素。
车站主要汇集信号专用贯通地线、综合接地、站房建筑物共用接地系统等, 接地系统技术要求20 m内的接地装置及接地系统均应等电位连接, 以消除不同接地系统间的电位差。各接地系统等电位连接会加强接地系统的接地效果。
这类车站除基本站台外, 中间站台会很多, 按照站台综合接地要求, 每个站台必须在土建结构中设置用于消除跨步电压的接地装置, 并结合站台接触网支柱基础及雨棚的设计方案综合考虑。首先, 利用雨棚网架各金属构件及金属柱作防雷接闪器及引下线, 利用各柱基础承台内主钢筋作接地装置, 各基础钢筋采用镀锌扁钢焊接连通, 为保证接地可靠性, 各柱对应桩基须用圆钢将各桩头保护钢板连接;其次, 将雨棚接地装置与各站台接地装置可靠连接, 各站台接地装置每间隔100 m通过浅埋于地下的镀锌扁钢横向连接;再次, 基本站台接地装置与站房共用接地系统的环形接地装置等电位连接, 实现站台区各接地装置的连接。
站场范围内信号、接触网、通信、信息系统设备及金属设施等均被笼罩在接触网高压电之内, 接地要求高且位置分散。接地方案考虑以下几点:一是充分利用雨棚柱的接地装置, 就近接入综合接地系统;二是在设备集中的地方集中设置接地端子排, 并根据设备接地种类分设, 强、弱电接地端子排间间距应5 m以上。
由于接地系统大部分属隐蔽工程, 因此, 此类车站的综合接地除完成站台、建筑物、雨棚、设备等各工点的接地装置设计外, 还需一个综合接地系统平面或系统结构图, 将各工点接地装置有机连接, 避免工程中出现纰漏。
2 综合接地区段与非综合接地区段接地系统关系
高速铁路设计中往往存在联络线与普速线路相连接的情况。信号设计中一般是高速线路采用综合接地系统, 联络线采用信号专用贯通地线, 区间信号系统制式相同。上述2种接地系统的贯通地线均贯通敷设于线路两侧, 在正线线路衔接处相连接, 接地电阻均为1Ω, 信号系统往往是1套。
为防止发生独立接地极间的反击现象, 要求2个独立接地体间距不小于20 m, 但工程中往往难以解决, 为此近年来国内外普遍采用共用接地系统。为消除综合接地系统与信号专用接地系统 (专用贯通地线) 间的电位差, 需将其连接在一起, 消除区间自动闭塞系统间不同接地系统形成的电位差, 以免影响信号系统正常工作。
3 接地装置等电位连接方案
现有综合接地技术标准中, 桥梁、隧道地段的贯通地线均敷设在两侧通信信号电缆槽内, 综合接地系统的接地装置大量利用了隧道、桥梁土建结构钢筋。就综合接地系统平台结构而言, 利用桥梁、隧道土建结构钢筋代替贯通地线, 实现接地装置等电位连接的方案在理论上成为可能。
3.1 桥梁地段综合接地系统技术方案
方案变化: (1) 取消贯通桥梁两侧的贯通地线, 利用桥梁两侧防护墙下部的纵向接地钢筋实现每跨桥梁接地装置的等电位连接; (2) 在通用参考图方案基础上, 桥梁终点侧通信信号电缆槽底部增设接地端子, 并采用不锈钢连接线将相邻两跨桥梁的起点侧、终点侧通信信号电缆槽内接地端子等电位连接, 实现桥梁地段梁体接地装置间的连接; (3) 在路基、桥梁过渡段, 采用不锈钢连接线将路基过渡段和桥台电缆槽的接地端子等电位连接。
工程量变化:取消桥上两侧贯通地线、L形连接器;增加桥梁终点侧通信信号电缆槽接地端子、梁跨间不锈钢连接线和过渡段不锈钢连接线。
调整后的桥梁综合接地立面见图4。
3.2 隧道地段综合接地系统技术方案
方案变化: (1) 取消贯通隧道的贯通地线 (铜缆) , 利用电缆槽侧壁的纵向接地钢筋实现各单元段落接地装置的等电位连接; (2) 在通用参考图方案基础上, 要求将两侧电缆槽侧壁的纵向接地钢筋全隧道贯通电气连接; (3) 在路基、隧道过渡段, 采用不锈钢连接线将路基过渡段和隧道口电缆槽的接地端子等电位连接。
工程量变化:取消隧道内两侧通信信号电缆槽内的贯通地线、L形连接器;增加通信信号电缆槽侧壁的纵向接地钢筋全隧道贯通连接和过渡段不锈钢连接线。
3.3 方案可行性分析
利用隧道、桥梁纵向接地钢筋替代贯通地线, 实现隧道、桥梁地段接地装置等电位连接的方案, 不但可节省能源和工程投资, 而且可避免大电流进入电缆槽内烧损通信信号电缆。该方案的研究对综合接地系统工程的优化和隧典型工点综合接地系统设计方案。
结合上述特殊工点综合接地系统方案, 对通用参考图的工程应用提出几点建议: (1) 把握主综合接地系统是一个低阻等电位接地系统平台的概念, 以便处理好综合接地系统与沿线其他接地系统间的关系; (2) 单个工点的综合接地设计方案需重点考虑贯通地线的敷设、接地极的设置、接地端子的预制方案及相互间的等电位连接措施; (3) 清楚了解土建构筑物的断面结构, 各类接地装置间等电位连接的处理应充分利用土建构筑物结构, 以防止设备与设备之间、系统与系统之间的电位差, 确保操作人员和设备的安全; (4) 接地端子的设置需综合考虑, 除设备、设施的接地需要外, 各接地装置间的等电位连接也需在合理位置预置接地端子, 并注意其设置的隐蔽性; (5) 与土建专业共同制定特殊工点的施工工序, 并做好技术交底工作, 让施工单位理解和清楚综合接地系统平台的结构和设计意图。
参考文献
[1]中华人民共和国铁道部.铁路工程建设通用参考图——铁路综合接地系统[S].北京:铁道部经济规划研究院, 2009
高速铁路桥梁施工技术探讨 篇7
【关键词】铁路桥梁工程；施工技术；质量控制
1、引言
由于速度大幅提高，高速铁路上行驶的高速列车对桥梁结构的动力作用远大于对普通铁路桥梁的动力作用。桥梁出现较大挠度会直接影响桥上轨道的平顺性，造成结构物承受很大的冲击力，旅客舒适度将受到严重影响，轨道状态也不能保持稳定，甚至会影响列车的运行安全。此外，为保证轨道的平顺性还必须限制桥梁的预应力徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形，这些都对高速铁路桥梁的刚度和整体性提出了严格要求。因此，高速铁路桥梁具有以下工程特点。
（1）由于高速铁路桥梁中常用跨度主要是32、24米箱形梁，自重分别达到850、620吨。因此采用预制（梁场的布置、台座、模板）、架设（起吊、运输、架设）、现场浇筑（支架法施工、造桥机施工、悬臂浇筑）等施工方法进行施工，具有一定的施工难度。
（2）桥梁沉降控制“严”。对于外静不定结构，其相邻墩台均匀沉降量之差的容许值，除要满足外静定结构相邻墩台沉降量之差的要求外，还应根据沉降时对结构产生的附加应力的影响而定。
（3）桥梁徐变上拱控制“严”。对于高速铁路中为保证轨道地高平顺状态，《规范》中对桥上线路铺设后的徐变上拱进行了严格地控制。即：轨道铺设后，有碴桥面梁的徐变上拱值要求不大于20mm；无碴桥面梁的徐变上拱值不大于10mm。
2、桥梁高墩施工工艺及设备
桥墩是支撑桥跨结构并将恒载、车辆等荷载传递到地基的结构物。通常设在桥梁两端的称为桥台，设在中间的称为桥墩，如图1所示。桥墩除承受上部结构的荷重外，还要承受流水压力、水面以上的风力，以及可能出现的冰荷载、船只、排筏或漂浮物的撞击力。因此，桥墩不仅本身应具有足够的强度、刚度和稳定性，而且对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩擦阻力等，也都提出一定的要求，以避免在这些荷载作用下产生过大的水平位移、转动或沉降。
3.挂篮悬臂浇筑施工措施及要求
3.1组拼要求
墩顶现浇段完成后，依据挂篮设计资料。确定挂篮组拼控制线。依据实际起重能力选择合理的起重方案。然后按照先主桁次底篮再模板，最后其他附属结构的顺序进行挂篮的组拼。
3.2试压要求
挂篮组拼完成后，为了检验挂篮的性能和安全，消除结构的非弹性变形，获取挂篮弹性变形曲线的参数为箱梁施工提供数据，应对挂篮进行试压，根据挂篮本身结构型式、现有环境和施工工期等多方面因素综合考虑，为了加快施工速度和提高周转频率，且挂篮静载试验主要目的检验挂篮设计的结构稳定性和检测弹性变形值，确定选择金沙江大桥主桥11#墩1#节段进行挂篮静载试验。按1#段施工方案进行挂篮的拼装加固，经检查销子、吊带、吊杆、锚梁、锚具等合格后均匀对称施加荷载，根据现场的实际情况和我单位现有的材料设备，决定挂篮静载试验采用堆码钢筋、钢绞线和沙袋等物进行加载。
4.钢纤维混凝土施工技术
4.1施工技术要求
（1）水泥标号不得低于425号。水灰比不得大于0.5；（2）粗骨料粒径长度应不超过钢纤维长度的2/3；（3）钢纤维混凝土的钢纤维体积不应小于0.5%。一般在0.5-2%内选择；（4）拦制钢纤维混凝土不得采用海水，海砂，严禁掺加氯盐；（5）除上述规定外，钢纤维混凝土所用其他材料，应符合现行规范中关于钢筋混凝土所用原料的规定；（6）钢纤维混凝土的稠度可参考同类工程对普通混凝土所要求的稠度来确定。其塌落度值可比相应普通混凝土要求值小200mm，其维勃稠度值与相应普通混凝土要求值相同；（7）缩缝为平头缝构造的钢纤维混凝土垫层兼面层在垫层下没有铺灰土等地基加强层并同时符合下列条件时：①折减前垫层兼面层厚度不大于130mm；②地基加强层的厚度大于垫层厚度。其厚度可乘于折减系数0.75，但不得小于50mm。
4.2钢纤维混凝土的铺设
（1）混凝土采用跳仓浇筑，施工缝应结合伸缩缝一起设置。每个区段内短向（6m）隔跨支模，从而做到隔跨浇筑混凝土，待混凝土强度达到设计要求后，利用第一次浇筑的混凝土地面作为第二次浇筑混凝土的侧模进行第二此混凝土的浇筑。（2）混凝土采用商品混凝土。商品砼的拌和根据设计的配合比拌制，落度要严格控制在进场时160～180mm。由混凝土罐车运至厂房内，将混凝土自卸入模，出料及铺筑时卸料高度必须控制在1.5米以内，以免产生离析，若发现离析，应重新搅拌。
4.3振捣压实施工
（1）在混凝土浇筑过程中，要对钢纤维混凝土进行振捣，以保证混凝土密实，并且增强混凝土和钢纤维之间的锚固。（2）钢纤维混凝土表面提浆（采用振动棒或振动梁）需及时进行，应在混凝土初凝前用浆头覆盖掉露头的钢纤维。（3）保证振捣密实，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度，严防漏振及过振。
5、拱桥施工安全技术
拱桥施工除应采取前述有关技术措施外，应注意下列几点：
（1）所有上拱操作人员，对于本身携带的工具，应放入特别的随身工作袋内，使用时，要认真负责，聚精会神，切勿失手坠落造成工伤事故。严禁随意向拱下抛丢东西；（2）一般情况下，拱上拱下不得同时作业，如果拱上拱下有必要进行交叉作业时，拱下操作人员必须戴安全帽；（3）施工现场要配置必需的安全防护设备，如灭火机、救生圈、安全船等；易燃品、剧毒品、爆炸品等，必须与作业区、生活区隔离，单独存放；严格遵守领发保管制度，并采取必须的防护措施；（4）在通航河流上施工时，必须与航道管理部门密切联系；随着不同的施工阶段，共同制定相应的通航措施，确保施工与通航的安全；（5）必须指定专人每天掌握、分析施工观测资料，如发现有不正常现象或构件裂缝有发展趋势时，应及时上报，并立即研究采取必要的措施。
6、结语
文章结合当前高速铁路桥梁的类型，针对不同结构类型的特殊结构桥梁，系统地总结出其相应施工技术，并对不同结构施工方法的选择。因此，必须从施工技术出发来落实高速铁路桥梁的施工质量，从工程实践经验表明，这需要在桥梁施工全过程中必须严格按照相关的规范，在施工中进行严格把关，以此来确保工程的整体质量。
参考文献
[1]李阳春.如何搞好高速铁路跨线桥梁施工安全问题的探讨[J].科技创新导报，2009，31（11）：17：88.