一种运营高速铁路无砟轨道路基沉降变形自动化监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种运营高速铁路无砟轨道路基沉降变形自动化监测系统，包括静力水准自动化监测系统和远程监测站。其中，静力水准自动化监测系统包括在轨道同一侧路基面布设的太阳能供电设备、数据采集设备、数据发射设备、储液罐系统和管路保护系统。太阳能供电设备为系统提供电源，储液罐系统为系统提供液压，数据采集设备和数据发射设备通过电缆相连接，数据发射设备与远程监测站通过无线传输的方式进行通信。管路保护系统对系统的电缆、液管及气管进行封闭保护。此系统可以实现运营高速铁路路基沉降变形高精度的自动化监测及实时预警功能，保证高速铁路运营安全。

Automatic monitoring system for settlement deformation of Ballastless Track Subgrade of high speed railway

The utility model discloses an automatic monitoring system for settlement deformation of Ballastless Track Subgrade of high-speed railway, comprising a static level automatic monitoring system and a remote monitoring station. Among them, the static level automatic monitoring system includes the solar power supply equipment, data acquisition equipment, data transmission equipment, liquid storage tank system and pipeline protection system arranged on the same side of the track. The solar power supply device to provide power for the system, the system of liquid storage tank for hydraulic system, data acquisition equipment and data transmission equipment are connected by cables, data transmission communication through wireless transmission equipment and remote monitoring station. The pipeline protection system protects the cable, liquid pipe and trachea of the system. This system can realize the high-speed railway subgrade settlement deformation, high-precision automatic monitoring and real-time warning function, and ensure the safety of high-speed railway operation.

【技术实现步骤摘要】
一种运营高速铁路无砟轨道路基沉降变形自动化监测系统
本技术涉及铁路路基基础工程监测领域，具体涉及一种运营高速铁路无砟轨道路基沉降变形在线监测系统。
技术介绍
近年来，随着经济持续快速发展及铁路建设技术水平逐步提高，我国的铁路事业，特别是高速铁路实现了跨越式发展。随着高速铁路网不断完善，新建铁路不可避免地要与开通运营的高速铁路交叉、并行、帮宽或引入既有车站，并且类似工程实践将会越来越多。高速铁路无砟轨道技术的广泛应用，使得桥涵、路基等线下工程对工后沉降的要求更加严格。临近运营的无砟轨道高速铁路新建铁路工程，其附加荷载将引起无砟轨道结构的附加沉降。由于无砟轨道轨面高程调节困难，维修难度高，对运营安全影响很大。因此，临近运营高速铁路新建铁路工程，施工时应对运营高速铁路采取有效的安全监控措施，以确保高速铁路的运营安全。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种对高速铁路无砟轨道路基沉降变形实时监测与实时预警的自动化监测系统。本技术所采用的技术方案是：一种运营高速铁路无砟轨道路基沉降变形自动化监测系统，包括，静力水准自动化监测系统和远程监测站；所述静力水准自动化监测系统包括在轨道同一侧路基面布设的太阳能供电设备、数据采集设备、数据发射设备、储液罐系统和管路保护系统；所述太阳能供电设备为静力水准自动化监测系统提供电源，所述储液罐系统为静力水准自动化监测系统提供液压；所述数据采集设备和数据发射设备通过电缆相连接，所述数据发射设备与远程监测站通过无线传输的方式进行通信，所述管路保护系统对静力水准自动化监测系统的电缆、液管及气管进行封闭保护。所述数据采集设备为多个，数据采集设备中的传感器分别布设在轨道底座板侧混凝土封闭层上，数据采集设备沿运营高速铁路线路沿线布置，数据采集设备间距为15～25m，数据采集设备之间通过电缆、液管及气管相互连接，每6～8个数据采集设备连接形成区段监测线，相邻区段监测线通过中继基准点连接组成一条完整监测线，所述的中继基准点为相邻区段监测线首、尾两个监测点布置在同一沉降监测板上的监测点，以关联相邻区段监测线的沉降量。本技术的有益效果是：监测点沿运营高速铁路线路沿线布置，每6～8个监测点连接形成区段监测线，相邻区段监测线通过中继基准点连接组成一条完整监测线，中继基准点关联相邻区段监测线的沉降量，从而保证整条线路监测数据的连续性。另外，实时采集和远程传输监测数据、实时分析预警，并根据预警等级和应急预案可迅速采取相应措施，保证高速铁路的运营安全。附图说明图1是本技术运营高速铁路无砟轨道路基沉降变形自动化监测系统的原理框图；图2是本技术静力水准自动化监测系统的结构示意图。图中：1．静力水准自动化监测系统2．远程监测站3．太阳能供电设备4．数据采集设备5．数据发射设备6．储液罐系统7．管路保护系统。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明：如图1和图2所示，本技术运营高速铁路无砟轨道路基沉降变形自动化监测系统，包括：静力水准自动化监测系统1及远程监测站2；静力水准自动化监测系统包括在轨道同一侧路基面布设的太阳能供电设备3、数据采集设备4、数据发射设备5、储液罐系统6及管路保护系统7；太阳能供电设备3为系统提供电源，其通过电缆与数据采集设备4和数据发射设备5设备相连，数据采集设备4为多个，数据采集设备中的传感器布设在轨道底座板侧混凝土封闭层上，实时提取测量的动态信息并保存，一条实时动态信息对应一个采样点，所述实时动态信息包括：采集时间、点位编号及液位高度值，并将实时动态信息按照采集时间升序排列并保存；数据采集设备4对实时动态信息按照时间升序的方向对对应的沉降量进行滑动滤波，以剔除异常数据，并通过所述的数据发射设备5把初次处理后的数据通过无线网络发送到远程监测站2，远程监测站2对接收的数据与上一时间节点的数据进行对比分析，若分析其在合理范围即采用，否则弃用；储液罐系统6为静力水准自动化监测系统1提供液压；管路保护系统7对静力水准自动化监测系统1的电缆、液管及气管等管路进行封闭保护；远程监测站2提取不同监测点同一时刻的处理数据，并对沿线路方向相邻监测点的处理数据计算沉降差值，相邻点沉降差值作为预警指标，监测系统设置低、中、高三级预警阈值，首先判断预警指标是否超出低级预警阈值，若未超出低级预警阈值，远程监测站报警指示灯绿色灯亮，若超出低级预警阈值后则继续判断是否超出中级预警阈值，若未超出中级预警阈值黄色指示灯闪烁并发送预警信息；若超出中级预警阈值则继续判断是否超出高级预警阈值，若未超出高级预警阈值橙色指示灯闪烁并发送预警信息，若超出高级预警阈值则红色指示灯闪烁并发送预警信息。监测点处布置数据采集设备，监测点沿运营高速铁路线路沿线布置，间距15～25m，每6～8个监测点连接形成区段监测线，相邻区段监测线通过中继基准点连接组成一条完整监测线，所述的中继基准点为相邻区段监测线首、尾两个监测点布置在同一沉降监测板上的监测点，以关联相邻区段监测线的沉降量，从而保证整条线路监测数据的连续性。整条完整监测线选取不易发生沉降的监测点作为基准点，不易发生沉降的监测点可选择布设在框构或者桥梁等结构物上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运营高速铁路无砟轨道路基沉降变形自动化监测系统，其特征在于，包括，静力水准自动化监测系统和远程监测站；所述静力水准自动化监测系统包括在轨道同一侧路基面布设的太阳能供电设备、数据采集设备、数据发射设备、储液罐系统和管路保护系统；所述太阳能供电设备为静力水准自动化监测系统提供电源，所述储液罐系统为静力水准自动化监测系统提供液压；所述数据采集设备和数据发射设备通过电缆相连接，所述数据发射设备与远程监测站通过无线传输的方式进行通信，所述管路保护系统对静力水准自动化监测系统的电缆、液管及气管进行封闭保护。

【技术特征摘要】
1.一种运营高速铁路无砟轨道路基沉降变形自动化监测系统，其特征在于，包括，静力水准自动化监测系统和远程监测站；所述静力水准自动化监测系统包括在轨道同一侧路基面布设的太阳能供电设备、数据采集设备、数据发射设备、储液罐系统和管路保护系统；所述太阳能供电设备为静力水准自动化监测系统提供电源，所述储液罐系统为静力水准自动化监测系统提供液压；所述数据采集设备和数据发射设备通过电缆相连接，所述数据发射设备与远程监测站通过无线传输的方式进行通信，所述管路保护系统对静力水准自动化监测系统的电缆、液管及气管进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：张万涛，陈则连，邓建义，朱洪伟，王兴荣，陶明安，
申请(专利权)人：中国铁路设计集团有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12