高速铁路运行安全检测监测与监控技术_何华武

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1、高速铁路运行安全检测监测与监控技术何华武本刊特稿高速铁路运行安全检测监测与监控技术何华武：铁道部，总工程师，中国工程院院士，北京，100844摘要：高铁运行安全风险源识别、研判、防控，是确保高铁运行安全的重要技术支撑。从高铁综合检测、牵引供电检测监测、通信信号监测预警、列车运行状态监控、线路基础设施监测及环境与灾害监测预警等方面，全面介绍我国高铁运行安全检测、监测与监控关键技术，提出要不断完善高铁安全技术体系建设，增强科技保高铁运行安全的能力。关键词：高速铁路；安全技术；综合检测；监测；监控危及运行安全，极端情况下甚至车毁人亡，后果

2、不堪设想。高铁安全涉及从勘察设计、施工建造、调试验收到运营维护、检测监测、风险防控、应急处置的全过程。建设阶段要确保工程设施和设备质量，把隐患解决在运0前言营之前。运营阶段要有效掌控固定设施、移动装备的截至2012年底，我国运营高铁里程达9356km，在运行状态和变化规律，形成安全风险源识别、研判、防建高铁有序、高效推进，已成为世界上高铁发展最快、控、整除构成的闭路循环，最大限度地防控安全风险。规模最大的国家。高铁建设对构建综合交通体系，提高针对威胁高铁运行的安全风险，充分利用各种检铁路客货运输能力，促进区域和城乡持续、协调发展，测

3、、监测与监控技术，加强设施和设备、列车运行、外推进生态文明建设等作用巨大。部环境等的安全检测、监测与监控，掌握设备运行状态，高铁是复杂的巨系统，任何子系统和设施、设备受采取针对性的防控和处置措施，是确保高铁运行安全的重自然和人为的作用，可能出现病害或故障，一旦防控环要技术支撑。同时，研究成果也对提升高铁勘察设计、施节处置不当，都可能对高铁运行品质和安全产生影响或工建造、设备研制、建设管理水平起重要作用。CHINESERAILWAYS2013/03-1-本刊特稿高速铁路运行安全检测监测与监控技术何华武（5）信号检测。具有轨道电路、应答

4、器、车载ATP1高铁综合检测等技术参数检测功能。建立了轨道电路、应答器传输模高铁普遍采用综合检测列车进行固定设施的型，实现轨道电路、应答器信号采集和实时分析；解决安全检测。我国先后研发了0号、CRH380A-001、了动态无接触方式无砟轨道补偿电容状态检测难题。CRH380B-002专用高速综合检测列车，加装改造了（6）综合系统。具有检测列车精确定位和监测信CRH2-010A、061C、068C、150C等高速综合检测列息实时传输等功能。系统利用多种定位技术实现精确定车。位，实现了各检测系统的空间同步、时空校准、数据交综合检测列车应

5、用当今先进检测技术，实现多项换和集中监控。目、高速度、高精度的综合检测，每10～15d对高铁线1.2检测数据分析处理系统路固定设施检测一遍，成为保证运行安全不可缺少的重建立了综合检测数据分析处理平台，实现数据集中要装备。新一代CRH380A-001、CRH380B-002综合检存储管理，通过综合分析研究，评价基础设施的运用状测列车集成了轨道、弓网、动力学、通信、信号和综合态，预测基础设施状态变化趋势和演变规律，提出养护系统6大系统（见图1），能够满足350km/h等级高速综维修建议（见图2）。合检测。轨道检测弓网检测动力学检测通信检

6、测信号检测轨道几何尺寸弓网接触力轮轨力场强覆盖应答器扣件状态重向加速度车辆动态响应服务质量轨道电路曲线半径燃弧率构架载荷电磁环境补偿电容牵引回流车载ATP空间同步时空校准综合系统数据网络与集中监控数据综合处理视频监测图2综合检测数据分析系统图1高速综合检测系统组成1.3基础设施专业检测1.1检测系统为满足线路限界、轨道状态、钢轨探伤、接触网等（1）轨道检测。具有轨距、轨向、高低、水平、检测需要，配置了轨道检查车、钢轨探伤车、限界检查三角坑等轨道几何参数检测功能。采用捷联式检测系统车、接触网检查车、电务检查车等适合各专业检测的专结构；

7、解决了轨道长波不平顺毫米级精度检测难题；采用检测装备。用多维惯性基准技术实现了大半径曲线精确测量。2牵引供电检测监测（2）弓网检测。具有接触网几何参数、弓网动态作用、接触线磨耗和受流参数检测功能。突破高速图像通过高速接触网悬挂参数、弓网运行参数、接触网处理算法，提出非线性摄像机标定模型；实现接触网几悬挂、腕臂结构、附属线索和零部件的检测，动车组受何参数与弓网动态作用参数测量的合成。电弓滑板状态及接触网特殊断面和地点的实时监测，接（3）轮轨动力学检测。包括车体加速度、轮轨作触网运行参数和供电设备参数的在线检测等，实现对牵用力检测，测力

8、轮对高精度连续测量，通过列车动态响引供电系统的综合检测监测，为供电设备的故障分析、应特性评价轨道平顺性。养护维修提供技术依据。（4）通信检测。具有GSM-R场强覆盖、应用业务2.1接触网安全巡检（CCVM）服务质量检测及评定功能，沿线