物联网在我国铁路运输领域的应用与发展探讨论文_李新虎

物联网在我国铁路运输领域的应用与发展探讨论文_李新虎

中铁三局集团线桥工程有限公司 河北廊坊 065000

摘要:在铁路运输的过程中,其会在很大程度上受到安全性的影响。与此同时,安全性也会对铁路运输发展水平的提升产生限制的作用。在科学技术不断发展的过程中,出现了物联网技术。将物联网技术应用到铁路运输中,能够对运输的效率产生极大地提升,从而对运输的安全性进行有效的保障。

关键词:物联网;铁路运输领域;应用;发展;

铁路运输在我国社会发展过程中都占据尤为重要的作用,其运输的安全性和便利性更直接提高了其在运输领域中的地位,而最近几年动车和高铁线路的增多,更是直接提高了铁路运输的速度,这就为铁路运输的应用增加了更多的优势。所以最近几年,为了更好的提升我国的铁路运输能力,增大铁路运输适用范围,延长铁路运输线路,铁路施工工作在不断增多。铁路施工工作关系到铁路施工质量,进而关系到铁路运输安全。

一、物联网

物联网是通过射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息感知设备,按规定的协议,把物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网把新一代信息技术充分应用在各行业中,具体地说,就是把传感器嵌入和安装到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,对物联网内的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理和控制。

二、物联网在我国铁路运输领域的应用

1.铁路施工安全的信息化防护方式。一是自主跳频技术。系统采用自主跳频技术,通过伪随机码控制接收机的频率合成,使其与发射端的变化规律保持一致,增加载频跳变能力,使整个工作频带大大加宽,从而增强系统通信的抗干扰、抗衰减能力。二是惯性推演算法。当山区隧道和部分区段3G/4G 网络盲区信号不良时,车载预警仪和监测平台根据提前接收到的作业点位置信息,结合机车最后位置和速度信息,通过惯性导航算法,推算轨道车实际位置,及时准确地向轨道车和地面作业人员手持终端推送预警信息,避免因3G/4G 网络信号中断导致漏报警的问题。三是实时监测平台。实时监测平台通过图形化数据采集、显示、调用和分析系统,实时接收轨道车和施工关门防护设备位置、速度等信息,自动推算轨道车与施工关门防护设备间的距离,将相应的信息通过VPN 传送到施工关门防护设备。实现各专业基础信息、设备信息、作业信息、监控信息、作业人员和轨道车位置信息在GIS 图形界面上按权限、专业进行集中展示,完成系统的实时监测,并向调度指挥者提供决策支持。四是关门防护主机。关门防护主机既可以通过3G/4G 网络接收轨道车北斗定位信息,也可以接收LBJ 信息,还可以探测轨道车经过时的磁感应变化,具备远、近两种防护预警模式。当轨道车接近至3 km 以内时,关门防护设备接收到轨道车的定位信息或LBJ 信息,发出蜂鸣声提醒防护人员,并通过450Mz 无线列调信号提醒接近轨道车的司机;当轨道车到达关门防护点时,关门防护设备的磁感应技术检测到轨道车经过,再次自动向轨道车和作业点发出报警提示。施工监察大队、专业部门、各级干部可通过音视频调阅回放,实时检查监督,全面消除安全隐患,确保关键施工作业全程受控。

2.单线铁路隧道无轨运输施工方式采用机械化配套是隧道施工发展的必然方向,能够提高施工效率,减少人员浪费,保证施工安全。加强机械化配置适用于长大隧道控制工期的工区。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在基本配置的基础上将多功能作业台架改为2 臂凿岩台车、装载机改为挖装机、喷射机改为混凝土喷射机组,增强了开挖、支护及出碴装载、运输设备能力,综合能力较基本机械化配置有所提高。由于单线铁路隧道净空的限制,通过对配套机械适用性分析,加强机械化配套增加或改用的设备主要体现在围岩比较好的Ⅱ级、Ⅲ级围岩可使用全断面开挖段落。进度指标的改进也主要体现在Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面开挖段。Ⅳ、Ⅴ级围岩进度指标与基本配置段落相同。铁路建设中,尤其是山区铁路,隧道比例大,长大隧道多,施工工期紧张,如何提高施工效率尤为重要。单线铁路隧道断面较小,洞内各工序相互影响较大,为了提高施工效率,节省工期,同时为了贯彻以人为本的思想,尽量减少人工作业,改善劳动条件,发展及推广机械化施工是很有必要的。隧道钻爆法机械化施工以其“进度快、安全好、质量高、污染少”的优势越来越受到建设方与施工单位的关注。

3.架桥的施工。左右线盾构旁侧穿越高速铁路桥墩时,桩基主要产生向隧道方向的水平位移,而由于桥墩桩基形式为端承桩,使桩基沉降相对较小。当盾构正常推进时,在围护桩结构作用下,盾构旁侧穿越高速铁路桥墩施工对桩基沉降、水平位移影响较小。当盾构推进速度一定时,在盾构切口未到桥墩位置时,桥墩沉降、水平位移主要受盾构切口土压设定的影响:土压设定值偏高时,将出现盾构切口前方隆起,桥墩发生向外水平位移现象;土压设定值偏低时,将出现盾构切口前方桥墩沉降及桥墩向内水平位移现象。因此,如何合理设定盾构土压等施工参数,避免盾构推进中的大幅度纠偏,及时进行同步注浆的压注是盾构旁侧穿越高速铁路桥墩的关键所在。盾构旁侧穿越高速铁路高架桥墩的施工经验,有助于今后的地铁盾构穿越施工工程。

4.铺轨。道岔组装前先要对岔枕和铁垫板钢轨进行检尺,同时按照混凝土岔枕的编号顺序进行布枕,要求混凝土岔枕下的道床平整且密实。岔枕的排列与间距必须按照有关标准执行,道岔钢轨的铺设需从岔头开始,并且应先直股后曲股。采用人工配合机械的方式进行布枕,同时在道岔位置撒放夹板、道钉和轨撑等部件。在吊装轨排的过程中可先让铺轨机后端的吊轨小吊车走行至吊臂的最前端的预留位置,且落下吊钩将轨排挂好,接着将轨排吊高2dm 之后开动小车前进。当小车到达机臂前端时,由作业人员将轨排缓慢送出,当轨排越过已铺轨排前端1dm左右时就可下落轨排。轨排在下落过程中必须平稳,当轨排落至距离地面1m左右时,需要两侧的人员共同扶着轨排下落。若遇到曲线地段时,因为铺轨时的吊臂前端会出现偏移量,所以两侧的人员就要共同将轨排向正中线位置推拉。轨排降至距离碴面35cm 左右的时候轨排前端停止降落,后端继续降落直至与已铺轨排的前端对位固定,这个过程中是需要两侧人员协助的。铺轨速度的快慢与对位关系较为密切,对位通常所用的时间能占到铺轨总耗时的一半,因此尽量减少对位用时对缩短工期意义重大。为了提高铺轨速度,可先上一半数量的螺栓。当一组轨排落位后就要迅速摘除挂钩、收起扁担,且升回到铺轨机内,之后让小车又回到预留位置准备下次起吊。当铺轨机铺设第二排轨时就可驶入新铺的轨道上重复以上工序。运送轨排的列车应有多辆从基站向铺轨机运送,从而保证铺轨过程的连续性,在铺轨列车经过后要及时进行钢轨接头的连接工作且补足螺栓。

结束语

信息技术的飞速发展带动了物联网技术的发展,物联网的发展带动了铁路运输领域的发展。物联网技术实现了人与物品之间的对话,铁路系统大力发展物联网技术则实现了人与车之间的对话,相信在不久的将来,物联网技术一定会给铁路运输带来翻天覆地的变化。

参考文献:

[1]王晓亮,宓奇,彭苏勉,关忠良.物联网在我国铁路运输领域的应用与发展探讨[J].铁道通信信号,2016.

[2]赵庆国.高速铁路产业发展政策研究[D].江西财经大学,2016.

[3]刘学江.铁路物流物联网体系架构研究[D].西南交通大学,2016

论文作者:李新虎

论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期

论文发表时间:2018/6/4

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