更新时间:2022-12-20 14:09:58
Abstract: Security is the lifeline and eternal theme for rail transport and production, as well as the foundation stone for all the rail works. Railway engineering emergency is one of the important factors that impact rail transport security. This paper defines the railway engineering emergency. The characteristics of railway engineering emergency are analyzed. The purpose and functions of early warning system for railway engineering emergency are made clear. The constitution of early warning system for railway engineering emergency is investigated and the working procedure of early warning system for railway engineering emergency is analyzed.
关键词: 铁路工程突发事件;预警体系;体系构成;运行程序
Key words: railway engineering emergency;early warning system;system constitution;working procedure
中图分类号:U29 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)05-0049-02
0引言
铁路作为国家重要的基础设施和大众化交通运输工具,在经济和社会发展过程中起着极为重要的作用。铁路运输的安全问题,既是铁路运输质量的重要标志,同时也是社会广泛关注的焦点所在[2]。因此,确保铁路运输的安全,有效地预防和控制铁路安全事故的发生,是一项长期而又艰巨的任务。安全不保,事故频发,方便、舒适等其他质量指标就无从谈起。
1铁路工程突发事件的内容
1.1 铁路工程突发事件的界定铁路工程突发事件是指运营过程中由自然灾害及其它致灾因素引发的铁路路基、桥梁、隧道等线下工程损毁,造成或可能造成重大人员伤亡、行车中断、财产损失等的突发事件。铁路工程突发事件发生在铁路的线下工程,并会对轨道、电路、信号系统造成影响,导致铁路无法正常使用或损毁,同时可能对过往列车造成破坏,对人员造成伤害。
1.2 铁路工程突发事件的特点铁路工程突发事件是一类特殊的突发事件,他既具有突发事件的共同特征,又带有其本身的特点。铁路工程突发事件的特点包括:
1.2.1 突发性铁路工程突发事件发生的时间、规模、具体态势和影响深度,经常出乎人们的意料之外,且事件大多变化迅速,解决问题的机会稍纵即逝。
1.2.2 信息有限性一旦发生铁路工程突发事件,会造成铁路通信的瘫痪,信息传递受阻,无法对事故现场的情况做出判断,这就给突发事件应急管理带来困难,造成应急信息不完整,无法做出完善的决策,错过处置与救援的最佳时机。
1.2.3 不确定性铁路工程突发事件涉及的因素较多,在致灾原因、变化方向、影响程度、后果等各方面都无规则,事件瞬息万变,难以准确预测和把握,导致其不确定性尤为突出。
1.2.4 处置与救援困难铁路工程突发事件多发于地质条件恶劣,自然环境险峻的地区,一旦发生突发事件,突发事件的现场情况也不易传达到决策人员手中,增加了应急处置与救援的难度。同时,应急救援人员与应急物资无法迅速抵达,为应急处置与救援工作带来更大的难度。
2铁路工程突发事件预警体系的目的与功能
2.1 铁路工程突发事件预警体系的目的预警,指在事情发生前进行预先警告,即铁路工程突发事件职能部门对可能发生的危险进行事先的预报以提请相关当事人的注意。密切关注铁路工程突发事件发展动态,在还没有大规模扩散之前将其消灭于萌芽状态,将铁路工程突发事件的影响降到最低限度。它是铁路工程突发事件的天然屏障,可以有效降低铁路工程突发事件发生的概率,对其负面影响控制在最小范围内[3]。
2.2 铁路工程突发事件预警体系的功能铁路工程突发事件预警体系要在揭示铁路工程突发事件规律的基础上去反映在一般状态下的防错纠错机理,因此,该体系的作用不仅要指导铁路职能部门如何有效保证或提高其常规管理职能,还要求构建新的管理职能:预警功能、矫正功能和应急功能。①预警功能是对可能出现的各种灾害征兆和事故诱因进行识别和警告,以保证铁路运输组织处于安全与有效的状况。②矫正功能是依照预警系统所提供有关信息,对铁路工程范围的非正常波动进行主动的预防控制并纠正其错误,促成管理过程在非均衡状态下的自我均衡。③应急功能是当铁路运输组织管理过程中出现同质性铁路灾害征兆或致灾环境时,能准确预测并及时采用规范化手段回避或有效制止。
3铁路工程突发事件预警体系的构成
根据预警体系的目的与功能,铁路工程突发事件预警体系主要对内外部环境的致灾因素进行监测、识别、评价和预控等。因此,铁路工程突发事件预警体系可按照图1所示内容体系来构造。
由图1可见,该系统围绕着铁路工程的内外环境的变化而运转。外部环境,主要是对能引起铁路工程突发事件的除系统本身以外的其他致灾因素的监测,如天气、洪水和地震等自然环境、公共安全等人为因素;内部环境是指铁路工程系统本身的管理水平、技术水平和设备水平等的突然变化的监测[4]。通过对这些内外致灾因素的监测、识别与评价,及时发现可能引发突发事件的征兆,采取预警措施。如果行为有效,将使铁路交通恢复正常状态;反之,则会发生突发事件,引发铁路工程灾害。
3.1 监测子系统监测,这是预警活动的前提,主要是确定铁路工程突发事件预警活动中的重要致灾因素为监测对象并进行监测。监测活动的主要对象是外部环境因素和内部环境因素。通过建立监测信息档案进行全面的比较,其手段是采用科学合理的指标体系并按程序化、标准化、科学化来处理。铁路工程突发事件的监测是一种实时监测,主要任务是确定预警信息来源渠道、收集汇总和传输信息。
3.2 分析子系统铁路工程突发事件的预警分析是为决策者提供辅助决策的环节,它属于一种辅助决策,不能取代决策者的决策,也不可能提供细化的,具体的操作方案,而只能提供对策思路和粗对策,目的在于启发决策者的思维、节省决策时间,或防止思考问题时发生大方向上的偏误。它的主要任务是当出现铁路工程突发事件征兆时,迅速确定预警目标,采取紧急措施使损失减少到最小程度。
3.3 决策子系统预警决策是对采集到的信息经过综合分析,并根据事件的特殊性,结合相关预案与实际情况制定对策与实施计划的过程。这是一个主观与客观、科学与经验、模糊与精确、定性与定量、内部与外部有机结合的过程。通过这个系统,可以帮助选用有效的控制技术,进行削减风险的费用和效益分析;确定可接受风险度和可接受的损害水平;并进行决策分析及考虑内外部环境因素,决定适当的管理措施并付诸实施,以降低或消除各种风险,保护人民生命财产的安全。
4铁路工程突发事件预警体系的运行程序
必须通过铁路工程突发事件预警体系的有效运作,将铁路工程突发事件控制在有限的范围内,及时、有效地进行预防、预控。铁路工程突发事件预警体系的运行程序主要由致灾因素分析,警情监测,警情分析,警报构成[5]。
4.1 致灾因素分析综合国内外当前对铁路运输安全及安全评价的研究可以发现,人―机(设备)―环境及其三者之间的关系是他们研究分析的共同出发点。人―机―环境是事故可能发生的3个方面,努力克服这3大因素所造成的不安全状况是铁路安全评价工作研究的一个重要课题。根据事故致因理论分析,任何事故都由人―机(设备)―环境3个因素造成。而两种因素叠加的情况下,一般事故容易发生;三种因素叠加的情况下,事故可能较难避免。
4.2 警情监测根据致灾因素分析,任何事故都是由人―机―环境三个因素造成。所以铁路工程突发事件警情监测主要涉及以下三个方面:
人的因素与监测,对作业人员进行强制性的规范化管理。通过对日常数据的整理统计,可以仿真培训环境,对人员的教育与培训、安全法令法规的管理(包括条例的制定、修改和执行监督等)、安全作业标准管理及设施设备安全技术标准管理等进行严格的培训和管理,以保证系统日常良好的秩序和环境。机的因素与监测,硬件设备是保证安全的重要基础。机车车辆及配套设施的高可靠度、高性能是铁路运行安全的根本保证。应重视机车车辆监测;设施设备监测;桥梁、隧道及线路监测工作。环境因素与监测,自然环境是事物存在的客观空间。事故不可能发生于真空状态中,总是发生于某种环境之中,客观现场的环境是造成事故的第三大要素。应建立重要立交道口、车站站台监视系统,环境监测与报警系统。
4.3 警情分析警情分析主要是判断各种指标和因素是否突破了铁路工程突发事件临界值,通过铁路工程突发事件预警准则决定是否发出警报,发出何种警级的警报以及用什么方式发出警报。首先,应确定每一个铁路工程突发事件预警指标的临界值。当铁路工程突发事件警情出现时,则需要根据已发生的情况及新掌握的信息对未来状况做出新的预测,并根据预测结果与某种临界值的比较来决定是否发出警报以及发出何种警报;预测与预警的结果又可以作为进一步的决策和以及调整风险防范对策的依据。根据警兆的变化状况,联系警情的警界区间,参照警度评价标准,并结合实际或未来情况作适当修正。依据突发事件可能造成的危害程度、涉及范围、影响大小、人员及财产损失等情况,依照突发事件的分期、分类和分级确定标准,对各类突发事件预警级别作进一步细化。
4.4 警报警报系统是预警系统的对外窗口,是预警信号发挥效力的有效手段。预警信息内容涵盖突发灾害的类别、警级、起始时间、影响范围、警示事项、应对措施和机关。预警信息语言应言简意赅、直截了当、清晰明了、可靠确凿。信息报送内容包括:突发事件发生的时间、地点、雨情、水情、灾情、处置情况、预计抢通时间、突发事件现场图片(像)。灾情包括线路、桥隧、路基、涵渠、接触网、附属设施等受灾体的受灾范围、损害程度、水害直接损失、影响列车车次、人员受灾情况。信息报送程序:应急值班人员在收到突发事件报告信息后,立即向相应应急指挥机构值班成员报告,同时向上一级应急值班人员报告。灾害信息原则上按照站段、铁路局、铁道部三级逐级上报。由于通信故障或其他紧急情况,可以越级报告。
5小结
本文阐述了铁路工程突发事件的内容,介绍了铁路工程突发事件的特点。分析了铁路工程突发事件预警体系的目的与功能,从监测子系统、分析子系统、决策子系统三个方面构建了铁路工程突发事件预警体系,并分致灾因素分析、警情监测、警情分析和警报四个步骤对运行程序进行了探讨。希望对铁路工程突发事件的预警工作起到一定的帮助作用。
参考文献:
[1]宋祥波,肖贵平,聂磊.铁路安全评价方法的探讨与分析[J].工业安全与环保,2006(12).
[2]禹志阳.我国铁路安全管理模式的研究[J].安防科技,2004(3).
[3]张维平.突发事件预警管理体系的构建及运行[J].中国人民公安大学学报(社会科学版),2009(1).
关键词:GSM-R铁塔;远程监测;铁塔倾斜
GSM-R铁塔监测系统采用分层和模块化的结构方式。该系统主要由采集单元、监测单元、监测中心和终端组成。
1 系统功能
系统通过监测中心服务器,对各铁塔的数据进行采集、分析、存储;实现实时对铁路沿线GSM-R通讯铁塔的倾斜度、以及各天线姿态(方位角、俯仰角)、塔基沉降等进行监测。通过WEB服务,使各终端能够实时远程掌握铁塔、天线、塔基状况,方便日常运维。系统主要功能如下:
1.1 数据采集
通过倾斜传感器实时监测铁塔倾斜度状态,获得铁塔的倾斜度、偏移量信息。
监测单元周期性地自动采集传感器(采集单元),上送至监测中心进行数据存储、分析。
1.2 分析告警
系统通过分析监测数据,基于系统安全运行参数配置的报警条件进行超限判断,及时进行报警。系统按一般告警、重要告警、紧急告警三个等级进行设置,在终端上发出报警信号。系统实现了告警信息的自动存储、确认、恢复等告警管理工作。
1.3 查询统计
监测数据能够进行数据库存储、回放,有利于分析铁塔的长期运行状况和变化,为铁塔的长期稳定性和趋势提供运维依据。
系统具有先进的报表功能,不仅能对单塔的运行情况生成报表;并能够对沿线铁塔的数据进行分析、汇总,进行统计。形成沿线铁塔的统计报表,指导日常运维。
1.4 铁塔信息管理
系统建立全线的铁塔分布、铁塔基本数据的信息管理系统,方便进行日常巡检维护,以及故障维修;能够在电子地图上直观显示铁塔分布和铁塔监测状态信息。
1.5 系统管理
系统可以方便地添加、删除监测对象,配置、修改监测对象的参数。
系统还具有用粜畔⒌脑黾印⑸境、修改和查询等管理功能;具有车间、通信段、路局等多级权限管理功能;具有系统访问日志和系统操作日志的显示功能。
2 监测单元设计
监测单元采用Cortex-M3的ARM微处理器(MCU)STM32F207,完成对采集单元进行数据巡检、巡测,经数据预处理后,上传至监测中心服务器。主要包括隔离电源、微处理器、RS485接口、网口等,结构框图如图1所示。
为方便布线和易于扩展,单元具有多个RS485接口,针对塔上设备(倾斜、方位监测),塔基设备(沉降监测)分别采用一个RS485接口,预留风力风向、振动等通讯用接口。
RS485通讯接口采用ADM2587E芯片,该芯片是ADI推出的一款集成了icoupler数字隔离器的隔离型RS485/422收发器,同时还集成了isoPower技术的DC-DC隔离电源,无需任何电路就可单独实现RS485/422的隔离通讯。
MCU内部包括一个10/100 Ethernet MAC,通过RMII与以太网PHY芯片DP83848连接,实现监测单元和监测中心的连接。
3 软件设计
监测单元采用了实时嵌入式操作系统内核FreeRTOS和小型开源TCP/IP协议栈LwIP,采用了多任务调度的策略,主要实现了采集单元巡测任务、TCP客户端上报数据任务、WEB服务配置参数任务等。
监测中心综合了B/S模式和C/S模式的特点,在监测中心根据应用特点使用。与监测单元连接的通讯,信息处理和报警判断等,在系统内部运作的,采用C/S结构;而需要信息对外,用户交互等,采用B/S结构。
4 结束语
该系统自安装应用以来,监测数据稳定可靠,实时有效,能够反映因天气、人为等原因造成的铁塔倾斜等状态的改变;实现了包括铁塔倾斜的远程实时监测,并在异常时,进行及时报警。该系统有利于提高铁塔维护的针对性,减少了维护工作量和安全隐患,符合铁路发展的需求,市场前景广阔。
参考文献
[1]王买智.铁路通信铁塔安全问题的思考[J].铁路技术创新,2011,6:50-54.
[2]张恩锋.基于GPRS的电力铁塔智能监测系统的设计[J].煤炭科技,2011,5:69-72.
关键词:铁路信号;集中监测;智能诊断分析系统;智能分析;定位故障;及时处置
中图分类号:TB文献标识码:Adoi:10.19311/ki.16723198.2016.24.095
1引言
在铁路里程持续增长的今天,特别是高铁的迅速发展,使得对铁路信号设备的需求也增多,为了保证铁路系统的稳定有序运作,需要对铁路信号设备进行集中的监测,确保设备的正常运行,保证铁路系统的正常工作。
目前,我国的铁路车站中,也非常重视对信号设备进行集中监测,大部分车站也都车站也都配备了铁路信号集中监测智能系统,能够对信号进行自动的分析,对铁路设备进行时刻的监测,监督其运行状态,判断其是否发生故障。对于目前我国的大部分车站,虽然配备了信号监测系统,但是这种系统只能进行常规的监测,算不上智能,只能对信号进行收集,并不能对全过程进行实时的监测,得到的信号数据也只能由人工来进行分析,也就是说,现在的铁路信号监测系统没有智能化,非常耗时,不方便。而智能化的铁路信号监测系统,除了能够实时监测铁路设备的信号状态,还能够对状态数据进行自动的分析,并且通过分析,初步判断设备是否处于正常工作状态,甚至也能对设备的未来趋势做出一定的预测。监测系统的智能化,就是需要对所收集的信号数据进行分析,并且进行判断设备是否处于正常工作状态,如果不是就会发出警报,对于故障特征微弱,处于发生故障的初始阶段的设备,能够根据状态数据进行预测,发出一定的信号进行提示。
2系统实现的功能
2.1实现对站场连锁逻辑关系的实时分析
铁路信号监测智能分析系统所需要具有的第一个功能就是对站场的联合锁的关系进行分析,这是系统应该具有的功能之一,在这个功能里,系统需要能够对一些瞬时的故障进行及时的察觉,并且记录下来,并且发出一定的警报,通过系统的分析,查找出设备出现故障的地方。
在这个功能里面,智能分析系统进行工作和分析的过程主要可以分成五个部分,第一个部分就是对进路的选排过程进行一致性的分析,通过分析,判断是否发出警报信号;第二个就是对进路的排列过程进行一个详细的分析,通过分析,为下一步做准备,这里主要分析的地方是对区段进行一些空闲检查以及对信号的状态变化进行监测;第三个就是对进路进行实时的监测,并且对于每一个状态数据进行分析,是否发生异常;第四个就是对进路的经过车辆进行分析;第五个就是对每个区间进行一个关联性的分析。
2.2道岔电路实时分析
除了对站场进行实时的分析之外,智能化监测系统还需要具备对道岔电路进行监测和实时的分析,保证道岔电路的状态处于正常,这里主要需要进行的工作有以下两个方面的内容,首先是对道岔表示进行实时的监测,关注其发出的信号,进行判断和执行下一步操作;第二个方面就是对道岔的转换进行实时的监测和分析,确保道岔转换过程不发生失误。
2.3轨道电路实时分析
对于铁路系统的稳定有序运行来说,轨道电路也是一个重要的部分,因此,智能化监测分析系统需要对轨道进行实时全过程的监测和分析。智能化监测和分析系统对轨道电路的实时监测和分析的过程主要可以分为以下的两个方面:首先是对区间段的故障进行监测和分析,确保分析故障的原因和所处的位置,以及判断出故障的影响程度;第二个方面就是对区间段的质量进行一个分析,这里主要分析的是轨道电路的分路不良区段以及设备的质量发生信号异常的分析。
2.4区间闭塞分区分析
区间的闭塞分区分析是智能监测分析系统所需要具备的功能之一,在对区间的闭塞分区进行分析时,主要的分析过程可以分为以下四个方面的内容:第一就是对区间的状态进行一个初步的分析;第二就是对电压信号的变化进行分析,进而对这个区间的过车的过程进行实时的监测;第三就是对铁路设备的质量进行分析,确保设备不发生异常故障;第四个就是对一定时间段内的电压信号曲线进行分析,判断是否有异常。
2.5列车的测长、测速
智能化监测和分析系统,除了需要具备前面所述的四种必备的功能之外,还需要能够对火车的长度以及速度进行实时的监测,这是比较容易实现的功能。
2.6自动通知故障
当发生故障时,需要能够自动的对故障发生的位置以及信息进行实时的推送,以便及时的进行处理。通常来说,要能够做到系统内的信息进行共享,这样就能够对监测和分析出的故障信息进行共享,和在铁路系统内进行传输。
2.7系统管理
系统的管理功能也是智能化监测和分析系统需要具备的基本功能之一。系统应该能够对实时监测的信号数据进行存储以及对分析产生的结果信息进行储存,一遍能够随时调用出来查看。
2.8故障报警及处理
故障的报警以及处理也是只能监测和分析系统需要具备的基本功能之一,当系统对铁路系统进行信号的分析,并且得到了故障产生的位置以及故障的发生
3系统实现的方法
3.1故障自动分类
智能化监测和分析系统对于现在的铁路系统来说是一种趋势,需要尽快的发展和普及,因为智能化的监测和分析系统能够对铁路信号设备进行实时的监测,并且能够依据信号数据进行分析得出故障位置和故障的形式,所以能够极大的减少人们的劳动强度,而且方便快捷。故障的自动分类,就是指智能化系统能够对分析出故障信息,进行分析判断,得出其影响程度,因而进行归类进行通知,按照严重的程度进行分类,使故障的种类一目了然。
3.2故障自动通知
故障的自动通知实现智能化监测分析系统的一种方法,智能监测和分析系统,在对信号数据进行收集和分析之后,将得到的数据进行存储,同时在安装了智能化监测分析的计算机内进行推送,让系统内都能够得到故障发生的位置以及故障的影响程度,一遍及时的作出应对措施。
3.3故障分析报告
除了从以上几个方面实现智能化监测分析系统的功能之外,还需要能够对故障的分析形成报告,比如说对一些正常的设备进行一段时间的监测之后,形成一些分析报告,以便于判断该设备所处的状态,具体来说,可以形成一天的状态监测报告以及一个月的状态监测报告等等,并且将状态报告进行存储和在系统内进行推送。
4系统实现的目标
对于铁路系统来说,设备众多,信号复杂,因此,智能化监测分析系统能够极大的提供便利性,对于系统来说,所需要实现的主要目标是实时的对设备进行的运行状态进行监测,将设备的状态信息进行分析,通过分析判断设备是否发生故障,能够找出故障发生的位置,并能够分析出故障的影响程度,对故障进行分类;同时依据分析结果,形成分析报告,及时推送信息。
5结束语
该系统主要依托铁路信号集中监测系统的硬件和软件平台及信息资源,对采集到的各种通断信号、模拟量和报警数据进行概括、分类和智能分析,并采用较为灵活的推理控制策略,应用智能分析方法,简化维修过程或直接定位故障发生地点,以方便信号工快速找出故障点,予以及时处置。
铁路信号集中监测智能分析系统与铁信号集中监测系统配合,实时监测及分析诊断铁路信号设备的各种状态及信息,提前发现事故隐患、避免及预防铁路一线事故的发生,在保证铁路安全生产方面发挥着重要的作用。参考文献
关键词:山区铁路 路基危岩落石 监测报警
中图分类号:U298 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(c)-0000-00
作者简介:肖琨,男,1975年生,高级工程师,中铁二院通号院副总工程师,中铁二院四川旷谷信息工程有限公司(信息中心)副总经理,第九批四川省学术和技术带头人后备人选。牵头负责中铁二院在中国铁路公司和国家地震局联合科研项目“高速铁路地震监测预警系统”科研项目中的研制工作;曾担任武广、郑西、福厦、厦深、海南东环线、成绵乐、成渝等多条铁路重大干线和成都地铁OCC中心信息专业设计负责人或技术管理负责人;担任中铁二院委内瑞拉北部铁路整体系统集成工程总承包项目部副经理。
我国幅员辽阔,山区地形众多,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频繁发生,多为突发性和灾难性,特别是高陡边坡的崩塌、危岩落石,更是难以预测,严重威胁山区铁路建设和运营安全。一旦灾害发生,将给人民生命及国家财产造成严重危害和巨大损失。
虽然技术人员在山区铁路设计中采取尽可能的绕避重大不良地质地段和较集中的危岩落石地段方式,但由于山区山高坡陡地段覆盖范围广泛,且地质构造极为复杂,深路堑、高陡边坡(人工及自然边坡)、危岩落石等仍然无法完全避免。因此,如何进一步加强对铁路运营期间不良地质地段的长期监测,最大可能的避免或降低损失成为必要,在山区铁路设置相应监测系统的重要性显得尤为突出。
本文通过介绍国内交通领域的几种异物监测技术,初步探讨了可应用于中国山区铁路防路基边坡危岩落石侵限监测技术方案。
1 高速铁路异物侵限监测技术
我国高速铁路在公跨铁立交桥、公铁并行段、隧道洞口段设置了异物侵限监控系统。该系统采用双层电网传感器,并且和信号列控系统进行了联动控车。
当异物撞坏防护网,若一层电网损坏,则向调度中心告警;若双层电网同时损坏,告警同时与信号设备联动,相应区段中的列车紧急停车。
高速铁路异物侵限监控系统同时配合使用视频监控装置,调度或维护人员进一步通过视频方式了解现场,评估损害情况和采取有效的措施。
若将双电网监测技术用于危岩落石的监测,由于电网中的传感器导线固化在高强度脆性复合材料中,只能采用监测电网单元独立竖直方式,安装于边坡灾害及危岩落石可能冲击的铁路沿线(一般设置于铁路防护栏内侧),当灾害发生后灾害体或落石侵入铁路限界,破坏电网,出发报警,联动列控系统控车。
该技术方案优点是在高速铁路领域已经有大量应用,技术逐步趋向成熟。缺点是传感器电网与防护网为一体构造,与路基专业设置的防护网无法实现一体化安装,需单独设置,防护范围不全,易形成防护不到位情况。
2 光纤光栅技术
光纤光栅技术是利用反射光的波长对温度、应力和应变敏感,通过光刻技术在光纤芯中引起折射的周期性变化原理而形成。当环境温度、应力或应变发生变化时,光纤光栅反射光的峰值波长漂移,通过对波长漂移量的度量就可以实现对温度、应力和应变的感测。
光纤光栅监测系统主要由光纤光栅传感器、光纤光栅波长解调仪、计算机和相应的计算软件组成。
2.1 在柔性被动防护网上的设置方案
在铁路常用的被动柔性防护系统中,锚拉绳为主要受力部件。安装时可以将光纤光栅拉力传感器串接在锚拉绳上。当异物或者巨石撞击上防护网时,锚拉绳受到巨大冲击力,拉力传感器据此不仅可测量出冲击力大小,还可以根据受到冲击前后的状态来判断防护网是否受到破坏,并通过软件系统给出相应的报警信息。
图2.1 光纤光栅拉力传感器在柔性被动防护网上的布置示意图
2.2 在刚性防护栅栏上的设置方案
光纤光栅振动传感器在刚性防护栅栏上的布置如下图所示。考虑到尽可能采取到信息,光纤光栅振动传感器安装位置一般考虑在振动幅度较大处,即通过专用固定设施固定在刚性防护栅栏钢丝网的中间位置。通过各个振动传感器感受冲击信号的时间先后,来判定防护栅栏受到冲击的位置;传感器感测的冲击幅度和冲击距离来计算受到损伤的程度。
图2.2 光纤光栅振动传感器在防护栅栏上的布置示意图
光纤光栅技术目前已在长大桥梁的长期健康监测方面有较多应用,但应用于危岩落石的监测,还有待进一步的试验和验证。同时,该技术方案的成本也较高。
3 视频监控及图像分析技术
基于野外红外激光三维精密测量技术的红外激光方式的视频监控及图像分析技术,通过对监测区域进行连续扫描,能够在各种天气和气候条件下快速、准确的发现目标,同时通过后台软件的分析实现对目标物的辨别能力。
系统由现场视频监测系统、通信网络、中心报警系统部分组成。具备现场行车告警和视频追踪功能。
现场监测系统由红外激光夜视摄像机、智能图像分析单元、红外激光扫描成像装置、数据分析软件等组成。系统通过视频图像的智能分析和对比判别,实现监控区域内发生危岩落石的监测报警。
由于线路周边环境的复杂性,该系统存在误报率高的可能性较高。如小型动物、慢速通过或停止的机车以及杂草等都有可能造成误报。该种监测方式在铁路领域已有尝试性应用案例。
4 雷达监测技术
雷达监测技术是借助电磁波反射原理完成对进入监测区域的目标物体的速度、距离等有效信息的采集、分析和处理,实现对监测区域的实时监测。当有危岩落石等异物进入事先划定的雷达监控区域时,通过后台软件对采集到的信息进一步分析,确定侵限告警级别,实现告警。
该技术方案测量视频监控及图像分析技术类似,为非接触式监测技术。其不足的地方在于当车辆或其他物体经过扫描区域时,可能会造成误报。这种技术方案存在应用较少,处于初期实验阶段和设备价格较高,监测距离有限的缺点。
5 卫星定位监测技术
该技术方案利用北斗或GPS卫星导航定位系统提供的位置、速度、时间等信息来完成对高陡边坡及危岩落石体的三维位置变化信息监测。
通过现场布设卫星定位模块,作为主要监测传感器,然后再通过后台软件的技术处理,实现对危岩落石的监测,其精度可达厘米级。
传感器布设于高陡边坡危岩落石监测点所处的危险坡体、危岩落石体、高路堤、深路堑或灾害发生可能的铁路沿线防护栏立柱上。当高陡边坡发生变形时,系统通过定位模块测量的三维数据,然后分析出监测点的水平和高程位移;当灾害发生冲击铁路沿线防护栏上道时,可通过防护栏上安装的传感器变形情况判断灾害的影响程度,并通过设置于铁路沿线的专用视频监控系统对现场信息加以确认。
图2.11危险坡体安装图 2.12铁路沿线防护栏立柱安装传感器
该技术方案可实现对各监测点平面和高程观测数据的同步,实时掌握监测点位置信息和变形情况,但卫星通道成本较高,对柔性防护网区段的测试方案还有待进一步研究。
6 方案研究
根据我们目前对山区铁路危岩落石防护的初步研究,从技术成熟度、工程可实施性和投资等多方面综合分析,光纤光栅技术+视频监控具有比较大的优势。用光纤光栅技术应用于危岩落石的监测报警,再通过视频监控系统进行确认和实现远程调度指挥。在工程中,光纤光栅技术需要与主动或被动防护网共同设置,在系统报警阈值、传感器布置方式等方面还有点进一步研究和通过实际工程验证,不断优化。
山区铁路地形复杂,对于无法进行接触式安装的危岩落石危险地段,采用视频监控及图像分析技术实施较为方便,在技术成熟度和投资上具有相对的优势。但同时也应看到,视频分析系统投入使用后,为减少误报,需要一个长时间的 “学习”和补充信息库的过程,这个过程要专业技术人员和运维管理人员一起,共同反复进行试验、验证和测试,才能让系统达到一个可接受的误报率指标。因此,该方案最大的不足在于若系统“学习”过程不完善,不充分或运维管理人员的素质不能满足要求,造成实际使用中误报率高,最后流于形式,仅作为人工远程视频监控使用,无法真正起到智能分析,减少劳动强度的作用。
7 结束语
新技术、新产品的涌现,对实现山区铁路危岩落石的监测提供了可能。集团公司在多个项目中对危岩落石监测也进行了科学研究和探索。我们看到,如果要从可靠性、可实施性、性价比是否合适等多方面考虑,现有某一种监测技术还无法完全满足要求,需要结合工程实际情况,进行对比和综合分析,多种技术组合,才能实现我们的技术目标。而技术方案的实施要经过一个论证、试验和验证的过程,这样才能保证系统监测的可靠性,实现保证行车安全的目标。
参考文献
[1] 《高速铁路设计规范》(试行)(TB10621-2009/J971-2009 铁建设【2009】209号)
[2] 刘建斌 《基于光纤光栅传感的铁路异物侵限监测系统研究》 (《交通科技》2011年第03期)
徐匡迪在贺信中说,科学技术是经济发展和社会进步的重要源泉,自主创新是国家富强和民族昌盛的不竭动力。广泛开展科学技术普及工作,不断提高全民科学素质,是建设创新型国家的基础性工程。目前,我国钢铁行业面临原料价格高企与产品供过于求的双重压力,希望广大冶金科技工作者积极行动起来,肩负起在当前形势下全面提高冶金企业市场竞争能力的历史责任,为全面实现我国冶金工业“十二五”规划目标,推动冶金工业的转型发展作出更大贡献!
中国金属学会常务副理事长王天义主持开幕仪式,中国金属学会副理事长兼秘书长赵沛、副秘书长高怀,新余钢铁集团有限公司董事长熊小星、总经理王洪、副董事长唐飞来、新钢股份副总经理夏文勇、李文华,新余市科协主席黄国庆等出席了开幕式活动。中国钢铁工业协会首席分析师李世俊,莱芜钢铁集团有限公司副总经理张胜生,中国金属学会能源与热工分会主任委员蔡九菊,鞍山焦耐院原院长郑文华,北科大教授王筱留等10余位知名领导和专家、及节能减排优秀企业代表也参加了活动。此外,来自全国50多家企业、研究设计院、高校及新余市相关单位近千人参加了开幕式活动。
学会秘书长赵沛在开幕式主题报告会上作了题为《我国钢铁工业节能减排总体思考》的报告。他在报告中首先全面概述了“十二五”期间我国钢铁工业的能耗和排放状况,详细介绍了十三项钢铁工业的主要节能减排技术,具体包括:先进的烧结技术、焦化煤的湿度控制技术、高炉高风温技术、高炉长寿技术、高炉“精料方针”和提高煤气利用率、高炉喷煤技术、高炉煤气干法除尘和干法TRT、转炉煤气干法除尘技术、转炉高效挡渣技术、RH精炼用干式真空泵系统、热送热装技术、高炉煤气发电和“共同火力”发电和企业能源管理中心等。
中国钢铁工业协会首席分析师李世俊作了题为《中国钢铁市场需求展望与中国钢铁企业对策建议》的报告。通过分析当前全球经济形势及未来走势,全球经济形势对全球钢铁行业的影响,以及全球经济形势、国内经济形势、国内外政府政策对中国钢铁工业的影响,他指出“十二五”期间中国钢铁市场将在需求数量和品种升级上发生明显变化。为了更好地应对当前经济形势,他对钢铁企业提出了三点建议:建立成为学习型企业;提高企业赢利能力;实行差异化战略。
主题报告会上还邀请莱芜钢铁集团有限公司副总经理张胜生介绍莱钢推广创新方法理论的经验。他谈到,莱钢近三年创新方法理论推广应用工作可以概括为专家导入、自主培训、典型带动和形成机制等四个过程,这是莱钢推广应用创新方法的轨迹,也是莱钢的特色。具有莱钢特色的培训模式、创新项目指导管理流程和解题流程为提高企业的技术创新能力,促进企业的创新创造做出了重要的
贡献。
2012年全国冶金科技活动周的另一项重要活动——冶金科技成果展览也同时拉开帷幕。展览以新余钢铁集团有限公司为依托,《金属世界》杂志社协助组织,同时得到全国二十余家重点钢铁企业、高等院校、设计与研究院所及生产设备商的大力支持。百余块展板集中展示了近几年来我国钢铁企业节能减排新技术、新成果以及实用的工业节能减排设备和解决方案等。
科技活动周期间,还在新钢举办了“钢铁企业节能减排研修班”,邀请有关专家和企业代表作了十余个报告,其中包括“钢铁企业系统节能及其研究进展”、“焦炉烟道气余热利用”、“冶金行业副产气综合利用”、“对高炉炼铁系统几个节能技术的认识”、“新钢发展循环经济概述”、“钢铁企业余热利用技术开发及应用”、“企业能源管理中心系统技术”、“唐钢二次能源利用最佳实践方案”、“沙钢5?800 m3高炉高富氧技术探讨”、“首钢迁钢高炉高风温技术实践”等。此外,还组织了冶金安全生产讲座,邀请中钢集团武汉安全环保研究院万成略教授做关于“煤气危险作业的安全、危险辨识与控制”的报告。几场报告共有约500名代表参加,取得了很好的效果。
一、总体要求
分析检查阶段的主要任务是:找准突出问题,完善发展思路,形成高质量的分析检查报告,开好领导班子专题民主生活会。
局机关、市重点办、市铁办、市铁投要围绕我市学习实践活动实施方案提出着力解决的五个方面重点问题,在继续深化学习调研的基础上,认真分析落实科学发展观的现状,广泛征求意见,找准思想、工作、作风等方面存在的突出问题,剖析产生问题的原因,进一步理清发展思路,明确努力方向,为下一阶段制定整改落实方案、解决突出问题、完善制度机制等工作打下坚实基础。
二、步骤流程
分析检查阶段时间紧、任务重,规定动作环环紧扣,相互衔接,既有不同内容要求,又不能截然分开,必须精心安排,有序推进,整个流程大体分四步走。
第一步,广泛征求意见,找准突出问题。
一方面,要广泛征求各方面的意见和建议。在召开领导班子专题民主生活会之前,由局人事监察科牵头,结合我局工作实际,采取切实可行的方式,合理确定征求意见的范围,既注意广泛性,又注意代表性。一是要采取个别访谈、召开座谈会、发放调查问卷、印发征求意见表、摆放征求意见箱、网上调查等方式,广泛征求各方面的意见。二是要征求“两代表一委员”(党代表、人大代表、政协委员)、专家学者、基层单位代表、服务对象代表和社会公众代表的意见。特别是把征求意见重点放在与我局联系密切的工作对象和服务对象上,主动征求上一级发改部门的意见,并把征求意见与领导干部与联系点工作结合起来。三是要注重征求意见的实际效果,着力营造一个让征求意见对象讲真话、讲实话的环境和氛围。对征求到的意见和建议,要做好归纳梳理,形成综合汇报材料,“原汁原味”地向领导班子和领导干部本人反馈。
另一方面,要认真查找领导班子和领导干部个人存在的突出问题。局领导班子和领导干部,要结合思想和工作实际,从宗旨意识、政绩观、责任心和事业心、艰苦奋斗作风、组织观念、廉洁自律等方面查找问题,重点进行“五对照五查找五明确”。即:①对照领导班子思想政治建设的要求,查找领导干部在理想信念、职业素养、精神状态、干净干事、团结协作等方面存在的突出问题,明确提高领导班子领导科学发展能力的有效途径;②对照争当全省山区科学发展排头兵的要求,查找领导干部在带头谋工作思路、抓工作落实等方面存在的突出问题,明确提高破解难题的创新能力的思路对策;③对照机关效能建设的要求,查找在机关部门职能和作风方面存在的突出问题,明确提高机关部门服务能力的改进措施;④对照讲党性、重品行、作表率的要求和以“8•14”案件为诫,查找在党风廉政建设和反腐败工作等方面存在的突出问题,明确提高党员干部拒腐防变能力的制度机制;⑤对照人民群众的新期待新愿望,查找在坚持以人为本、关注和解决民生方面存在的突出问题,明确提高构建和谐社会能力的各项举措。
第二步,综合调研情况,起草制度文件。
局实践办要在第一阶段开展专题调研的基础上,召开课题组碰头会议,对调研情况进行综合分析,研究确定调研报告写作思路和框架。按照第一阶段分工由牵头科室组织专人起草调研报告稿,围绕调研主题,总结经验做法,查摆存在突出问题,分析产生问题原因,提出解决问题的思路和对策。5月上旬,局领导班子要召开一次专题会议,听取调研情况汇报,并于5月中旬前形成调研报告,为领导班子起草分析检查报告和开好专题民主生活会提供依据。
市委、市政府着重围绕“五注重五提高”目标要求,制定我市应对金融危机、立足长远发展、提供组织保障等三大方面的11个制度文件。具体包括:①进一步加强和改进领导班子思想政治建设,提高领导科学发展能力的实施意见;②贯彻落实《珠江三角洲地区改革发展规划纲要》的实施意见;③应对金融危机,确保“三促进一保持”的实施意见;④转变机关职能和作风,切实提高机关效能和服务能力的实施意见;⑤保障和改善民生,人民群众得实惠,提高构建和谐社会能力的实施意见;⑥落实劳动力培训和配置的实施意见;⑦发展特色农业,推进农业产业化的实施意见;⑧加强党风廉政建设和反腐败工作,重塑为民务实清廉形象的实施意见;⑨提高产业集聚度,优化工业园区布局建设的实施意见;⑩推进生态发展和生态文明建设的实施意见;11加快发展旅游业,全面繁荣第三产业的实施意见。
局机关、市重点办、市铁办、市铁投要参照市委、市政府的做法,根据征求意见和查找的突出问题,进一步理清发展思路,明确对策措施,及早研究制订破解发展难题、推动科学发展的制度机制文件。局机关着重健全完善转变政府职能、推动科学发展的政策规定,对于需要上下共同努力才能解决的体制机制问题,可以向相关机构提出建议,市铁投要进一步健全现代企业制度,完善规章制度,提高管理水平,增强风险控制能力;由综合科负责起草市贯彻《规划纲要》的实施意见。
第三步,形成分析检查报告,精心组织群众评议。
撰写领导班子分析检查报告,要把问题找准、根源弄明、思路理清、对策订好,使解决问题有的放矢,推动科学发展有所遵循。
1、组织起草分析检查报告。局党组书记全程主持领导班子分析检查报告起草工作。领导班子分析检查报告,要充分运用解放思想学习讨论活动和学习调研成果,深刻检查分析问题,理清科学发展思路,明确改进措施,避免写成工作报告,努力做到“四个充分反映”。即:①充分反映局机关、市重点办、市铁办、市、铁投广大党员干部,在贯彻落实科学发展观上形成的共识;②充分反映党的十六大以来,局机关、市重点办、市铁办、市、铁投贯彻落实科学发展观取得的成效,全面梳理存在的问题,实事求是分析存在问题的主客观原因,特别是主观方面的原因;③充分反映局机关、市重点办、市铁办、市、铁投科学发展的总体思路,以及贯彻落实《规划纲要》和实施《规划纲要》的决定、《广东实践科学发展观重点行动纲要》的工作要求和主要措施,列出在学习实践活动中可以立即解决的突出问题和经过一段时间努力可以解决的突出问题,提出解决问题的新举措;④充分反映局机关、市重点办、市铁办、市、铁投按照科学发展观要求,加强领导班子自身建设的具体措施。
2、修改完善分析检查报告。局领导班子分析检查报告初稿形成后,不但要通过召开座谈会、书面下发等多种方式听取意见建议,而且要召开党组织扩大会议进一步讨论修改完善分析检查报告。
3、组织党员群众评议。在召开领导班子专题民主生活会之前,局人事监察科要组织群众评议领导班子分析检查报告。参评人员应具备较强的参政议政能力,既要有本部门本单位的党员和群众,也要有一定的基层单位和服务对象代表。评议可根据实际情况,通过召开座谈会或书面评议等形式进行。
4、把好分析检查报告质量关。分析检查报告要经市委指导检查组审核,然后报市委学习实践活动领导小组办公室。分析检查报告和评议结果要在一定范围内公开。要把好“三道关口”,即:①把好指导检查组审核关、②把好分管领导审阅关、③把好学习实践活动领导小组成员抽查关,确保分析检查报告质量。要坚持做到“四不通过”,即:①对征求意见范围不广的不通过、②查找突出问题不准的不通过、③科学发展思路不清的不通过、④科学发展举措不实的不通过。
第四步,开好民主生活会,明确整改落实方向。
学习实践活动的专题民主生活会,与2009年度领导班子民主生活会、“抓作风,树形象”和纪律教育学习月活动民主生活会合并召开,主题为“切实转变作风,推动科学发展”。
1、深入开展谈心活动。局领导班子要深入开展谈心交心活动,沟通思想,解开疙瘩,互相理解,互相帮助,增强班子团结协调,为开好领导班子专题民主生活会做好思想准备。领导班子的谈心活动,要做到“三个必须谈”,即:①同一班子领导干部之间必须谈,尤其是单位一把手,要主动地、逐个地与班子成员开展谈心活动;②直接的上下级之间必须谈;③与本单位工作联系多、容易产生矛盾的同志必须谈。要创造良好的谈心交心氛围,领导干部要敢于说真话、讲实话,认真开展批评与自我批评,做到与人为善、坦诚相见,做到互相提醒、共同进步,做到找准问题、形成推动科学发展的共识。
2、撰写个人发言材料。局领导班子成员在做好交心通气和听取征求意见反馈的同时,要认真撰写专题民主生活会个人发言材料,着重从在理解科学发展观上有什么差距、在推动科学发展观的落实上有什么问题、在争当全省山区科学发展排头兵的实践中有什么作为、在党性党风党纪方面有什么不足等方面进行剖析,明确整改措施和努力方向。为确保专题民主生活会的质量,要坚持做到“四不上会”,即:①谈心活动谈得不透的不上会,②发言材料准备不好的不上会,③整改措施不实的不上会,④努力方向不明的不上会。
3、认真开好民主生活会。要紧扣会议主题,把自己摆进去,特别是要联系我市发生的“8•14”腐败案例,认真开展批评与自我批评,提高领导班子解决自身问题的能力。要坚持正面教育为主的原则,重在总结经验教训,重在提高思想认识,重在解决实际问题,不搞人人过关,不纠缠历史旧帐,不纠缠个人责任。
会议由局党组书记主持,议程有七项:①对上年度民主生活会整改措施落实情况进行说明,②通报会前征求意见情况,③介绍领导班子分析检查报告形成情况,④党员领导干部开展批评与自我批评,⑤列席领导发言,⑥上级领导代表一名讲话,⑦审议通过领导班子分析检查报告。
4、加强民主生活会的指导监督工作。一是要邀请分管发改工作的市政府领导、市纪委领导、市委组织部领导和市委指导检查组列席领导班子专题民主生活会。二是局人事科在召开民主生活会前10天,要把会议请示、征求意见综合材料和上年度整改落实情况,报市纪委党廉室、市委组织部组织科和市委学习实践办组织指导组。民主生活会结束20天内,要上报会议综合报告、会议原始记录复印件、整改方案和党政正职发言稿等材料,并同时报送市直属机关工委。
此外,在召开领导班子专题民主生活会之前,要以党支部为单位,组织党员开好专题组织生活会,按照科学发展观要求分析查找党员个人的差距和不足,提高思想认识。党员领导干部要以普通党员身份积极主动参加所在党支部的专题组织生活会,并把党员反映的有关意见和建议体现在领导班子分析检查报告中。
三、组织领导和工作指导
在分析检查阶段,局党组要继续增强政治意识、大局意识和责任意识,切实加强组织领导,采取有力措施完成好“规定动作”,保证分析检查不走过场,真正取得实效。
(一)加强组织领导,发挥表率作用。局党组要充分认识搞好分析检查阶段工作的重要性,切实负起领导责任,主要负责同志亲自抓,分管领导具体抓,班子成员合力抓。特别是局领导班子成员,要做到“四带头”,即:①带头征求意见,②带头开展谈心活动,③带头参加专题组织生活会,④带头开展批评与自我批评,发挥好示范带动作用。要认真落实联系点制度,深入调查研究,听取情况汇报。
(二)注重分类指导,整体有序推进。要坚持从实际出发,紧密联系发改系统的实际情况来查找问题、明确方向,切实增强分析检查阶段工作的针对性。局机关、市重点办、市铁办要围绕贯彻落实省委、省政府的一系列重大决策部署,着重在进一步理清发展思路、解决突出问题、提高科学发展的执行力上下功夫,明确转变党员干部作风、维护社会和谐稳定的改进措施。
(三)突出实践特色,务求取得实效。学习实践活动最大的实践、最重要的实际、最需要取得的实效,就是要围绕“五注重五提高”,认真查找和着力解决五个方面的突出问题:①查找解决领导班子在理想信念、职业素养、精神状态、干净干事、团结协作等方面存在的突出问题;②查找解决影响和制约我市科学发展的重大问题;③查找解决机关部门职能不明、作风不实、政令不畅等突出问题;④查找解决党员干部党性、党风和党纪方面存在的突出问题;⑤查找解决群众切身利益和社会热点难点问题。通过边查边改边做,确保分析检查阶段工作取得实效。