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浅谈通信铁塔安全实时监控系统在高速铁路上的应用.doc

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浅谈通信铁塔安全实时监控系统在高速铁路上的应用.doc

上传人:小雄 2021/6/15 文件大小:86 KB

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浅谈通信铁塔安全实时监控系统在高速铁路上的应用.doc

文档介绍

文档介绍:浅谈通信铁塔安全实时监控系统在高速铁
路上的应用
前言
石太铁路客运专线是一条设计时速达250公里的客运专 线,沿线共设5座车站:石家庄、获鹿、阳泉北、东陵井和 太原东。石太客专铁路通信系统是为石太客专铁路(如牵引 供电、信号、运营调度、旅客服务、防灾安全监控、动车组、 既有通信等)运输各专业提供服务的通信系统。全线共计有 67座铁塔,高铁沿线GSM-R铁塔的安全状态(倾斜,倒塌等) 对高速铁路的安全运营影响也越来越大,加快高速铁路通信 铁塔安全实时监控系统的应用也迫在眉睫。
1总体架构

一个完整、实时、全线路的铁塔安全监控系统,能使得 实时监控和预测为一体,减低铁塔寻路检查成本。本系统解 决方案,目的是通过基于MSTP光传输系统的以太专网传送 数据,完成铁路沿线所有铁塔的安全状态(倾斜,摇摆安全 范围)的实时监控。
以在石太客专1号基站建立的铁塔安全监控系统为例进 行说明。
本系统原理是通过多种(距离和多通道角度)传感器的
集成,在中控室实时对每个铁塔的传感数据测量值以及几何 推算,进行联合判决,判断铁塔的摆动和(或)倾斜的程度, 并根据相关铁塔安全维护标准,来自动判断是否处于正常范 围以内。每个铁塔实时传感数据通过设在基站内的MSTP传 输设备提供的以太专网通道,将数据上传到中心各类服务 器,在北京的网管中心通过监控工作站能完成远程实时监控 同时,完成历史数据和日志记录,以供维护查阅。

系统包含的主要设备和软件有:
(1) 塔顶的安全监控设备;
(2) 铁塔机房的以太通信网关;
(3) 干路交换机(现成);
(4) 中心监控服务器,通信服务器、数据库服务器, 日志服务器、web服务器。
2现场数据分析

三参量(R, ?兹1, ?兹2)(斜距,X-Y通道倾角)是 动态监控检测量;与参考平面的竖直高度H和斜距倾角?兹 3是导出量,关系如下:
由于tan函数是奇函数,运算都是平方关系;所以倾角 的正负符号没有关系。有了几何关系的依托,下面主要分析 动态随机数据样本的均值、最大值、标准差等统计量。
2数据分析
首先分析同一时间段的3通道数据的数据分布。
2011年8月4日上午10点开始,半小时的X通道数据, 均值为-33. 75度,;短时最大倾角摆动范 围[+1, -]度。该方向体现了方向角度变化,值相对较小。
上午10点开始,1小时的Y通道数据,均值为-4. 25度, ;短时最大倾角摆动范围[+, -]度。 Y通道相对于X通道而言,对铁塔的横向摇动敏感,主要体 现了俯仰方向的角度变化,能很好的体现35米通信铁塔的 横向摇动;该值可作为横向摇动的主要判据。
2011年8月4日上午10点开始,1小时的斜距数据的 变化,均值为22. 053米,;短时最大斜距摆 动范围[+4, -4]毫米。由于风向的随机性,当风向垂直于斜 距平面时,铁塔的随风向的横向摇动基本对斜距没有影响; 而当风向平行于斜距平面时,能较大的影响斜距的变化。综 合来看,该斜距值可作为横向摇动的次要判据。
另外,由于铁塔的结构倾斜是一个渐进的过程,假设定 备和铁塔紧固的前提下;该斜距的初始值和运行一段时间的 均值想