氣象探測設(shè)備管理范文
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篇1
關(guān)鍵詞:信息機房 管理 維護 云南
中圖分類號:TP308 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)01-0169-01
1、引言
隨著氣象業(yè)務(wù)現(xiàn)代化的飛速發(fā)展,云南省的氣象信息基礎(chǔ)保障能力和氣象服務(wù)水平大幅度提升。但在氣象業(yè)務(wù)越來越繁重,信息量越來越大,服務(wù)需求也越來越高的情形下,云南省氣象信息機房建設(shè)必須立足云南經(jīng)濟社會發(fā)展面臨的形勢,充分依托已經(jīng)取得的豐碩成果,氣象信息機房也亟需更加專業(yè)的管理和維護,為現(xiàn)代化氣象事業(yè)保駕護航。本文對云南省氣象中心標準化信息機房的管理和維護經(jīng)驗進行了總結(jié)和思考,旨在交流經(jīng)驗,共同提高管理和維護能力。
2、氣象標準化信息機房現(xiàn)狀
云南省氣象中心于2011年建成全新標準化信息機房,機房采用施耐德配電系統(tǒng),采用康普六類布線線及光纖綜合布線,擁有機房精密空調(diào)、UPS及新風(fēng)、安防系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、共發(fā)集中監(jiān)控、OBO機房防雷,機房消防仍沿用原有氣體消防。
3、信息機房的管理與維護
機房管理與維護是一項完整的系統(tǒng)工程,涉及面廣、事務(wù)繁雜、技術(shù)難度大且工作量重,主要包括機房環(huán)境維護、機房安全管理及其設(shè)備管理等工作。機房復(fù)雜的系統(tǒng)集成環(huán)境決定了每一項工作都需要有專人管理,只有做到明確分工,根據(jù)實際建立責(zé)任追究機制,才能避免因工作態(tài)度、作風(fēng)等人為因素造成的機房故障。
3.1 搞好機房環(huán)境管理
機房的環(huán)境管理主要是指機房內(nèi)配電、空調(diào)、UPS、溫濕度、新風(fēng)、漏水、消防、紅外探測等。
首先,配電系統(tǒng)是機房正常運行的基礎(chǔ),對配電系統(tǒng)的檢查尤為重要,通過集中監(jiān)控對配電系統(tǒng)進行系統(tǒng)的監(jiān)控。定期人工檢查機房精密空調(diào)各部件運行情況,主要檢查有無漏水、過濾網(wǎng)、壓縮機制冷、及加濕器運行情況,因為漏水會嚴重影響機房的正常穩(wěn)定運行,甚至導(dǎo)致嚴重的安全事故;過濾網(wǎng)的潔凈度直接影響到機房內(nèi)空氣的潔凈度,需要人工定期檢查清潔或更換過濾網(wǎng);交換機和服務(wù)器等設(shè)備對所處環(huán)境的溫度條件有著較高的要求,溫度偏高容易造成機器散熱不暢,因此要調(diào)節(jié)好機房內(nèi)溫濕度,尤為關(guān)鍵,適合的溫濕度能保證各類電子設(shè)備的正常穩(wěn)定運行;UPS需要定期檢查、維護,檢查硬件、UPS三相平衡問題,特別是對電池需要定期充放電,才能保障其工作在最佳狀態(tài)。
其次,機房內(nèi)帶過濾裝置的風(fēng)機(新風(fēng)系統(tǒng)),做好通風(fēng)和防塵工作,并經(jīng)常查看、清潔或更換過濾網(wǎng);還可以根據(jù)機房的面積加裝空氣凈化機,以進一步提高機房內(nèi)空氣的潔凈度。工作人員在進入機房前應(yīng)自覺清除身上塵土,更換機房專用工作服和工作鞋,以保持機房衛(wèi)生,且工作服、鞋要定期進行清洗;對機房內(nèi)的新進設(shè)備或舊設(shè)備要進行除塵處理后才能移入機房內(nèi)使用。
值班人員需要每日對場地環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)(包括電量儀、配電、空調(diào)、UPS、溫濕度、漏水、新風(fēng)、漏水、消防、視頻、紅外探測),每個項目進行日志檢查,通過場地環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)對各系統(tǒng)進行檢查,對出現(xiàn)的隱患或問題進行總結(jié),進行整改,保證機房場地環(huán)境工作在最佳狀態(tài)。
3.2 加強機房安全管理
(1)保障用電安全。機房通常采用雙路供電和UPS電池方式,其他與機房無關(guān)的設(shè)備應(yīng)嚴禁接機房內(nèi)電源,以保證機房用電安全。還要定期對機房電源作安全檢查,杜絕安全隱患存在。
(2)保障設(shè)備安全。為防范機房遭受自然災(zāi)害損失,應(yīng)配備完善的防雷裝置防止雷電高發(fā)期遭受雷電災(zāi)害,配備安全自動預(yù)警和報警裝置。要做好機房24小時值班工作,認真登記機房工作人員出入,非工作人員未經(jīng)批準不得進入機房,維護人員需經(jīng)審批并準確填寫進入時間和事由后,更換專用工作服才可進入,進入機房人員不得攜帶易燃、易爆、易腐蝕和強電磁、輻射性等物品,以防對機房內(nèi)設(shè)備構(gòu)成威脅。
3.3 做好機房軟、硬件日常維護
機房的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器等硬件設(shè)施使用頻率高,損壞率較大,而且其運行應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)等軟件設(shè)備若出現(xiàn)問題后果也極其嚴重,為保證機房的正常運作,提高設(shè)備正常工作率,加強硬、軟件的日常維護至關(guān)重要。要設(shè)立硬件設(shè)備管理臺帳,值班人員每周進入機房對各類設(shè)備進行人工巡視以及是發(fā)現(xiàn)各類問題;要建立應(yīng)用系統(tǒng)的安裝配置文檔,完整保存服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的驅(qū)動程序、保修卡及隨機文件,防止系統(tǒng)數(shù)據(jù)的非法生成、變更、破壞、泄露或丟失。
3.4 聯(lián)合廠商定期進行機房設(shè)備巡檢
聯(lián)合廠商定期進行巡檢,通過各廠商技術(shù)力量,對機房內(nèi)主要的機房精密空調(diào)系統(tǒng)、UPS系統(tǒng),配電系統(tǒng)、場地環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)以及各類應(yīng)用系統(tǒng)和硬、軟件設(shè)備運行狀況作全面檢查,編寫出系統(tǒng)的巡檢報告,對發(fā)現(xiàn)的不合理隱患,借助廠商提供的故障診斷報告和建議及時進行改進。一般所有設(shè)備應(yīng)年巡檢兩次,并保證每次巡檢質(zhì)量。
4、結(jié)語
隨著各類氣象探測手段的快速發(fā)展,各類新增業(yè)務(wù)系統(tǒng)不斷增加,而且由于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,無線網(wǎng)絡(luò)安全性不斷增強,為終端無線接入提供了極大可能,云南省氣象中心信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大,接入的信息點的不斷增加,機房內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器不斷增加,綜合布線系統(tǒng)日益飽和,正確合理管理標準化信息機房,以提高機房的使用效率、進一步增強信息機房的可管理性,并有效降低故障率,這些都為云南省氣象信息機房的管理和維護提出了新的挑戰(zhàn)。我們只有努力保障人才隊伍穩(wěn)定,加強學(xué)習(xí)和掌握新知識、新技術(shù),才能使我們的機房技術(shù)保障工作邁上一個新的臺階,為現(xiàn)代化氣象業(yè)務(wù)保駕護航。
參考文獻
[1]唐遠明,趙威.計算機機房環(huán)境保障與安全管理[J].電腦知識與技術(shù),2009,(2).
[2]王慧.計算機機房的管理與維護[J].新科教,2009,07
[3]梁紫珊.計算機機房的安全維護與管理對策[J].科技經(jīng)濟市場,2006,(5).
篇2
關(guān)鍵詞:綜合氣象觀測;穩(wěn)定運行;質(zhì)量控制;策略研究
天氣預(yù)報、氣象服務(wù)等都是通過氣象觀測得來的信息與數(shù)據(jù)進行的活動,綜合氣象觀測系統(tǒng)將空基、地基、天基觀測手段結(jié)合在一起運用于氣象數(shù)據(jù)和信息的獲取,這樣信息了解更全面,能使氣象服務(wù)工作更加高效。為了綜合氣象觀測工作的穩(wěn)定運行,必須要熟練的掌握其中的技術(shù)要點,客觀的對綜合氣象觀測系統(tǒng)鏡像評估分析,以及研究分析提高其穩(wěn)定運行的有效策略。
一、綜合氣象觀測工作技術(shù)要點分析
(一)溫度計調(diào)節(jié)
溫度計在平常的氣象觀測中,必須正常運作來保證觀測溫度是精準的。當(dāng)溫度計出現(xiàn)液態(tài)中斷故障時,就是采用撞擊和加熱管理方式來修復(fù)。溫度計的故障較難修復(fù),一般都是反復(fù)的撞擊讓溫度計液態(tài)中斷處結(jié)合,才能讓其重新投入使用。
(二)氣象變化處理
在天氣惡劣的情況下,像強降水的情況下就要時刻注意氣象觀測,并注意蒸發(fā)器的運行狀態(tài),防止要時刻的關(guān)注氣象狀況,特別是有強降水的情況下,就要在蒸發(fā)器的倒水嘴口連接一個帶有橡膠管的溢水瓶,以免里面的水溢出或濺出,造成蒸發(fā)數(shù)據(jù)不精確,影響后期的氣象監(jiān)測結(jié)果。
(三)濕度計調(diào)節(jié)
濕度計用來測量空氣中水蒸汽的密度,現(xiàn)在在綜合氣象觀測系統(tǒng)中通常是將干濕球濕度計放在百葉箱內(nèi),要保證他們的正常工作,在毛細管內(nèi)有水銀滴、黑色沉淀的氧化物或水銀柱中斷等情況,應(yīng)即換用備份溫度表,濕球紗布要保持清潔、柔軟和濕潤,至少每周換一次。紗布的潔凈是濕度測量準確的保證。
(四)加強設(shè)備維護
氣象觀測就是一項精密性、復(fù)雜性的工作,氣象設(shè)備的一點疏忽都會導(dǎo)致氣象觀測數(shù)據(jù)不準確或是工作無法進行。我國的氣象設(shè)備存在著維護不利而造成觀測工作無法進行的情況,所以,加強設(shè)備的管理,定期維護,保證其正常的運轉(zhuǎn)應(yīng)作為設(shè)備管理的首要任務(wù)。
二、綜合氣象觀測系統(tǒng)評估分析
綜合觀測系統(tǒng)評估主要就是氣象觀測業(yè)務(wù)評估和設(shè)備研發(fā)管理評估。設(shè)備的評估考核缺乏全面性,往往只針對某個點進行考核,設(shè)備研發(fā)時考慮的更多的是讓其具有現(xiàn)代性的技術(shù)性能,沒有考慮維修性和可靠性設(shè)計。觀測業(yè)務(wù)往往只是將探測數(shù)據(jù)到達率作為評價的唯一指標。這些都是不利于氣象觀測業(yè)務(wù)的發(fā)展和現(xiàn)代裝備質(zhì)量管理的要求,利用信息化技術(shù)對觀測系統(tǒng)全程每個環(huán)節(jié)進行綜合評估,對設(shè)備的的運行狀態(tài)和期限跟蹤評估,對提高系統(tǒng)穩(wěn)定運行質(zhì)量和設(shè)備的質(zhì)量管理提供了理論支持,且對改進氣象觀測的水平有著重要意義。
綜合氣象觀測系統(tǒng)綜合評估的最終目標是為了讓設(shè)備高性能、高效率運行,評估的理論及依據(jù)就是質(zhì)量管理理論和系統(tǒng)設(shè)備保障技術(shù)方法。綜合評估要遵從系統(tǒng)性、適用性、實用性和可測性的原則。即要對設(shè)備各方面客觀性評價,通過數(shù)據(jù)保證評估的公信力,綜合評估對氣象觀測系統(tǒng)的各種設(shè)備都適用,要滿足業(yè)務(wù)評估中的環(huán)節(jié),故需要有針對性,可測性就是不僅要相關(guān)的數(shù)據(jù)收集處理要方便,還要表明評估指標意義所在。設(shè)備的質(zhì)量管理綜合評價就是對環(huán)境、經(jīng)濟、技術(shù)、運行效率等的評價。
三、促進綜合氣象觀測工作穩(wěn)定運行的有效策略分析
(一)完善人才隊
要保障氣象觀測事業(yè)的發(fā)展和數(shù)據(jù)的精確,就必須加強氣象觀測人員的專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn),建立實力強大的專業(yè)觀測隊伍。豐富全面的氣象觀測知識是規(guī)范觀測操作的保證,因此,觀測人員必須加強專業(yè)知識學(xué)習(xí),并有選擇性的學(xué)習(xí)氣象觀測的相關(guān)內(nèi)容及規(guī)范。氣象觀測人員必須高度的敬業(yè)精神和責(zé)任心,認真的做好氣象觀測數(shù)據(jù)的記錄,使之能有效、快速的處理復(fù)雜情況下的觀測記錄或是突況。
氣象觀測單位要健全觀測人員管理體制,最有效的人事管理就是用制度和規(guī)定制約人員的行為,管理人員要在公平公正原則下行使自己的職責(zé),讓氣象觀測人員不管氣象情況是否復(fù)雜,都能認真負責(zé),盡可能的避免觀測失誤。
(二)重視巡查工作
在氣象預(yù)測工作中,要制定科學(xué)、合理的交接班制度,這樣也是為了保證工作的正常運轉(zhuǎn)。嚴格的遵守交接班的規(guī)章制度,為了明確各個交接班的職責(zé)權(quán)和確保設(shè)備的正常運行,在下一個交接班監(jiān)測前要檢查設(shè)備的各項運行指標是否正常。班與班之間交接時,要清楚的知道上一班已解決和未解決的問題,以此來確定本班的工作事項和工作任務(wù),對上一班特別交代的事項要提高警惕積極地復(fù)查,在工作中交接班人員要全心投入,認真做好設(shè)備的數(shù)據(jù)記錄和核對工作,方便及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,特別是在突況下能有條不紊、高效的解決問題。所以對觀測人員的理性頭腦和工作責(zé)任心有著很高的要求。
(三)落實好記錄工作
最初得到的數(shù)據(jù)資料需要仔細的進行初步審核,在預(yù)審報表時對其不合理之處及時糾正,溫度預(yù)審中出現(xiàn)資料錯誤時,要通過日照、地溫、云、天氣等因素配合判斷,并且查看最近時日的日變化規(guī)律,或者是對比自記錄才能找出問題所在。原始數(shù)據(jù)的審查可以依據(jù)《地面氣象規(guī)范》等文獻,然后對每天天氣的溫濕度、云、能見度等要素綜合分析,確保觀測數(shù)據(jù)不會遺漏和模糊不清,并對審查過程中出現(xiàn)的問題重點加強審核。原始數(shù)據(jù)是開展氣象業(yè)務(wù)的基礎(chǔ),因此要做好分析記錄,掌握統(tǒng)計氣象要素。
結(jié)束語
氣象觀測技術(shù)的發(fā)展是為了更好的開展氣象業(yè)務(wù),提高氣象觀測數(shù)據(jù)的準確性和有效性。因此,加強氣象觀測人員的專業(yè)素質(zhì),做好設(shè)備巡查與管理,以及認真負責(zé)的記錄好初始觀測數(shù)據(jù)能極大的促進氣象業(yè)務(wù)的發(fā)展。綜合氣象觀測系統(tǒng)的穩(wěn)定運行離不開專業(yè)氣象觀測、氣候檢測和天氣觀測技術(shù)的提高,這也進一步的保證了氣象觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量,為綜合氣象觀測系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供了保障。
參考文獻:
[1]孟昭林,李雁,陳挺等.綜合氣象觀測系統(tǒng)業(yè)務(wù)運行綜合評估技術(shù)研究[J].氣象,2011,37(2)
篇3
關(guān)鍵詞:低碳節(jié)能,智能化,控制策略,系統(tǒng)
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
當(dāng)前,“綠色、低碳、節(jié)能”是建筑行業(yè)的三大主題。 一座大樓是否能做到低碳節(jié)能,需要從前期規(guī)劃、建筑材料、機電設(shè)備、電氣設(shè)備這些基礎(chǔ)搭建外加合理有效的運營管理手段,以及其他方面多個因素有效的結(jié)合在一起,從而實現(xiàn)預(yù)估目標的節(jié)能要求。本文從建筑材料、機電設(shè)備選型、弱電智能化建設(shè)等多方面,論述了樓宇智能化子系統(tǒng)對于大樓的節(jié)能建設(shè)所起到的作用。
1設(shè)計范圍
建造一棟辦公樓,不但包括常規(guī)的弱電子系統(tǒng),以保證營造一個舒適、安全的工作環(huán)境,還要針對本大樓的節(jié)能目標,規(guī)劃、設(shè)計子系統(tǒng)如:建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、燈光及窗簾控制系統(tǒng)以及能效管理系統(tǒng)等。它們都通過以監(jiān)測、控制、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、策略制定等手段共同為大樓的低碳節(jié)能起到一定的作用。
2建筑設(shè)備管理系統(tǒng)
在建筑項目中,需要大量的機電設(shè)施協(xié)同運轉(zhuǎn)才能為工作人員提供舒適的辦公環(huán)境,這也是建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的建設(shè)目標。為實現(xiàn)整個建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)最佳的節(jié)能需求,在設(shè)計建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)時,充分考慮了全年不間斷地運行需求、電磁環(huán)境的影響、當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c等問題。 以下為核心設(shè)備的控制方案。
1)熱泵式溶液調(diào)濕機組。
熱泵式溶液調(diào)濕新風(fēng)機組不是普通意義上的新風(fēng)機組,它集冷熱源、全熱回收段、空氣加濕、除濕處理段、過濾段、風(fēng)機段為一體,具備對空氣冷卻、除濕、加熱、加濕、凈化等多種功能,獨立運行即可滿足全年新風(fēng)處理要求。
2)地板送風(fēng)空調(diào)機組(變頻)。
溫度控制:通過對安裝于水盤管回水側(cè)二通電動調(diào)節(jié)閥的自動調(diào)整,實現(xiàn)對被控溫度的控制??刂破鲿O(jiān)測回風(fēng)溫度并將它與設(shè)定的溫度值(可供用戶調(diào)節(jié))作比較,進行PID運算,然后輸出至冷水或熱水閥門,以作溫度調(diào)節(jié)。另外冷水或熱水閥門會與風(fēng)機狀態(tài)連鎖,在沒有風(fēng)機狀態(tài)的情況下,夏天將冷水閥門關(guān)死,冬季保留熱水閥門一定的開度。這樣,既滿足了節(jié)能的需要,又能對水盤管起到保護作用。
風(fēng)閥控制:調(diào)節(jié)新/回風(fēng)閥門,回風(fēng)閥與新風(fēng)閥門進行反向連鎖,冬夏季節(jié)在保證滿足空調(diào)空間新風(fēng)量需求的前提下,盡量減少室外新風(fēng)的引入,以達到充分節(jié)能的目的;在過渡季節(jié),通過調(diào)節(jié)新、回風(fēng)閥門,充分利用室外新風(fēng),一方面可推遲用冷/熱水的時間,可達到節(jié)能的目的,另一方面可增加空調(diào)區(qū)域內(nèi)人員的舒適感。
連鎖控制:風(fēng)機與新風(fēng)風(fēng)閥連鎖控制,停風(fēng)機時自動關(guān)閉新風(fēng)閥。
變頻監(jiān)控:監(jiān)測變頻器運行狀態(tài)、故障報警,進行變頻控制并監(jiān)測其反饋狀態(tài)??照{(diào)機組的運行可按照時間程序自動啟停,并通過管理工作站進行設(shè)置。
3)地板送風(fēng)機。
結(jié)合地板送風(fēng)空調(diào)機組及地板送風(fēng)機的控制策略。
地板送風(fēng)空調(diào)控制:采用變風(fēng)量運行,根據(jù)室內(nèi)終端機一次風(fēng)需求量,改變風(fēng)機頻率,調(diào)節(jié)送風(fēng)量。
新風(fēng)量控制:新風(fēng)VAV BOX根據(jù)CO2濃度信號調(diào)節(jié)新風(fēng)量,風(fēng)閥設(shè)最小開度,保證足夠的新風(fēng)量送入房間。
地板送風(fēng)控制:空調(diào)機送風(fēng)(一次風(fēng))自地板下進入終端機組,與房間回風(fēng)混合后再送入室內(nèi);一次風(fēng)閥根據(jù)房間回風(fēng)溫度調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度,調(diào)節(jié)進入終端機組的一次風(fēng)流量,實現(xiàn)分區(qū)域獨立調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的功能。一次風(fēng)閥設(shè)最小開度,保證足夠的新風(fēng)量送入房間。
窗開閉狀態(tài)聯(lián)動控制:根據(jù)窗開閉狀態(tài)聯(lián)動控制相關(guān)區(qū).域地板送風(fēng)系統(tǒng)的啟停。
過渡季節(jié)通風(fēng):過渡季辦公區(qū)域地板送風(fēng)系統(tǒng)通過加大新風(fēng)量來負擔(dān)室內(nèi)負荷。
4)毛細管輻射系統(tǒng)。
毛細管空調(diào)系統(tǒng)從根本上改變傳統(tǒng)空調(diào)的原理,由原來靠“吹風(fēng)”帶來冷熱變?yōu)榭俊拜椛洹闭{(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。模擬人體毛細血管調(diào)節(jié)人體體溫的原理,打造真正的高舒適、低能耗生態(tài)空調(diào)系統(tǒng)。
根據(jù)室內(nèi)溫度控制管路上電動兩通閥的開關(guān),以控制室內(nèi)溫度;系統(tǒng)設(shè)防結(jié)露保護控制,當(dāng)室內(nèi)濕度超過設(shè)定值上限時,相關(guān)回路上的電動兩通閥關(guān)閉。同時監(jiān)測毛細管空調(diào)分集水器上的供水溫度及回水溫度。
窗開閉狀態(tài)聯(lián)動控制:根據(jù)窗開閉狀態(tài)聯(lián)動控制相關(guān)區(qū).域毛細管空調(diào)系統(tǒng)的啟停。
5)地源熱泵機組。
監(jiān)測機組的運行狀態(tài)、故障信號報警、遠程/就地狀態(tài),并控制啟停;
監(jiān)測水循環(huán)泵的運行狀態(tài)、故障信號報警、手自動狀態(tài),并控制啟停;
測量各區(qū)域總管供/回水溫度;
3燈光及窗簾控制系統(tǒng)
大樓照明系統(tǒng)耗費的電能也在整個大樓能耗系統(tǒng)中占有不可忽視的份額。本大樓的燈光控制系統(tǒng)服務(wù)于地下電梯廳和地上辦公層大開間公共區(qū)域,窗簾控制系統(tǒng)服務(wù)于地上辦公層。
燈光控制系統(tǒng)公共區(qū)域:在B1層和B2層客梯電梯廳設(shè)計紅外感應(yīng)傳感器,在B1層衛(wèi)生間設(shè)計紅外感應(yīng)傳感器,在地上辦公層各層電梯廳、走廊及衛(wèi)生間設(shè)計紅外感應(yīng)傳感器。上班時間段定時控制燈光開關(guān);下班時間段人體感應(yīng)控制燈光;與消防聯(lián)動,在出現(xiàn)消防報警時,實現(xiàn)公共區(qū)域燈光強切或強點功能。
敞開式辦公區(qū)域主要是給工作人員辦公的場所,根據(jù)設(shè)計要求中對于集中控制系統(tǒng)的具體要求,系統(tǒng)可以完成如下功能:
在調(diào)光區(qū)域:通過紅外感應(yīng)和亮度傳感器,當(dāng)感應(yīng)到室內(nèi)有人,同時室內(nèi)照度達到500 lx,則燈具處于火燈狀態(tài);通過紅外感應(yīng)和亮度傳感器,當(dāng)感應(yīng)到室內(nèi)有人,同時室內(nèi)照度小于500 lx則燈具自動打開,并可在0%一100%范圍內(nèi)進行調(diào)光控制;不管室內(nèi)照度值是多少,只要沒有感測到區(qū)域內(nèi)有人,則燈具始終處于火燈狀態(tài)。
非調(diào)光區(qū)域:通過紅外感應(yīng)傳感器,感應(yīng)到有人,則自動開燈,沒有感應(yīng)到人的存在,則自動火燈,在人員離開的時候,可自動延時火燈。
辦公區(qū)域可進行各種場景設(shè)置,例如上班場景、下班場景、午休場景等等。該功能主要用于結(jié)合照明、電器控制、窗簾控制為一體,實現(xiàn)一鍵操作。
電動窗簾控制系統(tǒng):電動窗簾控制主要是以遮陽為目的,即通過安裝在雙層玻璃幕墻中間的窗簾百葉的旋轉(zhuǎn)角度來實現(xiàn)房間內(nèi)部分區(qū)域熱量的控制。由室內(nèi)亮度探測器結(jié)合室外氣象參數(shù)統(tǒng)一對窗簾控制驅(qū)動器發(fā)出控制信號,對窗簾百葉角度進行調(diào)整,當(dāng)室外氣象參數(shù)發(fā)生變化時,保證室內(nèi)熱量達到設(shè)定值,如果熱量過高,會給空調(diào)帶來額外能耗,而室內(nèi)照度的改變會聯(lián)動亮度傳感器進行室內(nèi)燈光調(diào)節(jié),從而在自然光照度改變的前提下通過燈光亮度調(diào)節(jié)進行補償,保證工作區(qū)域照度恒定。
4能效管理系統(tǒng)
為了實現(xiàn)整個建筑EA系統(tǒng)對建筑設(shè)備的現(xiàn)代化管理,同時根據(jù)管理或辦公自動化系統(tǒng)的動態(tài)信息和指揮中心的統(tǒng)一調(diào)度,EA系統(tǒng)需要對多個系統(tǒng)進行集中管理,主要包括如下方面:
1)信息管理系統(tǒng)。
接受大樓時間安排等信息,從而為控制相應(yīng)區(qū)域空調(diào)、照明系統(tǒng)的啟停提供依據(jù);
向信息管理系統(tǒng)的物業(yè)管理模塊返回必要的機電設(shè)備信息,提供大樓內(nèi)環(huán)境溫度、濕度等參數(shù),空調(diào)、電梯等設(shè)備的運行狀態(tài),用電、用水、通風(fēng)和照明情況,為建筑內(nèi)的設(shè)施管理提供有用的資源。
2)建筑設(shè)備管理子系統(tǒng)。
被監(jiān)視的機電設(shè)備的運行狀態(tài)、故障報警以及參數(shù)變量值顯示;
室內(nèi)室外環(huán)境的溫濕度狀態(tài),以及區(qū)域環(huán)境的變化趨勢;
設(shè)備的運行記錄、維護狀態(tài)等;
能源消耗及占用狀況的統(tǒng)計信息和圖表;
根據(jù)運行時間而定的采暖、通風(fēng)和空調(diào)運作安排。
3)火災(zāi)自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)。
消防系統(tǒng)分區(qū)報警的顯示;
消防系統(tǒng)主要設(shè)備的運行狀態(tài)顯示與記錄。
4)綜合安防系統(tǒng)。
調(diào)用閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的攝像機視頻信息;
跟蹤安防報警系統(tǒng)探頭的正常與報警狀態(tài);
監(jiān)視門禁系統(tǒng)重要通道的狀態(tài)與報警。
結(jié)束語
智能樓宇是信息技術(shù)與現(xiàn)代建筑的有機結(jié)合的產(chǎn)物,面對信息化時代的到來,智能化、自動化技術(shù)將深入滲透到建筑行業(yè)中,從而實現(xiàn)樓宇的科技化、智能化、專業(yè)化、信息化等方面的發(fā)展
參考文獻:
[1]賴放斌,淺析智能化樓宇建筑的電氣系統(tǒng)設(shè)計[J].科技傳播,2010,1 5.
篇4
關(guān)鍵詞:三峽船閘;綜合監(jiān)控;在線監(jiān)測
中圖分類號:U641.3+4 文獻標識碼:A 文章編號:1006-7973(2016)05-0031-03
長江作為我國的“黃金水道”,橫貫東中西部,連接?xùn)|部沿海和廣袤的內(nèi)陸,依托黃金水道打造新的經(jīng)濟帶,有獨特的優(yōu)勢和巨大的潛力。長江經(jīng)濟帶的建設(shè),對于有效擴大內(nèi)需、促進經(jīng)濟穩(wěn)定增長、調(diào)整區(qū)域結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)中國經(jīng)濟升級具有重要意義。國務(wù)院《關(guān)于依托黃金水道推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展的指導(dǎo)意見》(國發(fā)[2014]39號)指出,要充分發(fā)揮長江運能大、成本低、能耗少等優(yōu)勢,加快推進長江干線航道系統(tǒng)治理,打造暢通、高效、平安、綠色的黃金水道。
1.通航形勢分析
隨著三峽工程建設(shè)對長江航道條件的明顯改善,以及近年來長江水運企業(yè)的迅猛發(fā)展,船閘的過閘貨運總量快速增長。從2008年至2014年,總體呈提升態(tài)勢,其中2011年、2013年、2014年貨運量均突破了設(shè)計通過能力。2008至2014年,三峽及葛洲壩船閘通過量情況如圖1所示。
自2008年以來,三峽船閘、葛洲壩船閘客、貨運量始終維持在高位水平,常年突破設(shè)計能力運行。三峽船閘貨運量從2008年的5370.26萬噸增長至2014年的10898.0萬噸,增長趨勢明顯。著力打造長江經(jīng)濟帶及西部地區(qū)開發(fā)力度加大,將進一
步深化并促進長江航運的發(fā)展,與此同時,三峽壩區(qū)通航壓力也將進一步增大。伴隨國家長江經(jīng)濟帶戰(zhàn)略的實施,將提前達到預(yù)測通過量。盡管三峽升船機將于2015年底投入使用,但以其350萬噸的單向設(shè)計通過能力,難以起到大幅度改善三峽壩區(qū)通過能力的作用。因此,如何解決壩區(qū)船閘現(xiàn)有通過能力與航運需求快速增長之間的矛盾是目前必須重點考慮的問題。
2.應(yīng)對措施分析
三峽船閘設(shè)備設(shè)施點多面廣,運行時要求設(shè)備具有高可考性。開展以三峽船閘設(shè)備設(shè)施綜合監(jiān)控能力提升技術(shù)研究,實現(xiàn)三峽、葛洲壩船閘設(shè)備設(shè)施運行狀態(tài)的全面監(jiān)控,利用專家決策系統(tǒng)進行設(shè)備設(shè)施的狀態(tài)評價、風(fēng)險評估、決策支持,使船閘重點設(shè)備設(shè)施的健康狀況得到有效診斷,達到科學(xué)地、前瞻性地設(shè)備維修,盡量減少船閘停航檢修的時間。另外,三峽船閘設(shè)備設(shè)施綜合監(jiān)控能力提升技術(shù)研究,可以實現(xiàn)船閘設(shè)備設(shè)施重大運行缺陷監(jiān)測,實現(xiàn)設(shè)備設(shè)施重大運行安全風(fēng)險預(yù)防,為設(shè)備設(shè)施重大技術(shù)更新改造提供決策依據(jù)。
3.總體方案
3.1總體框架
在結(jié)構(gòu)上方案總體上分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)整合與應(yīng)用支撐層、綜合應(yīng)用層和前端展現(xiàn)層四個部分,如下圖2所示。
數(shù)據(jù)采集層:實現(xiàn)船閘主要設(shè)備設(shè)施由“目測、耳昕、鼻嗅和手摸”的傳統(tǒng)檢測方式,到“客觀、科學(xué)、精確”的現(xiàn)代化、自動化方式的轉(zhuǎn)變,為實現(xiàn)由計劃性檢修到狀態(tài)性檢修,提供技術(shù)支撐,為實現(xiàn)基于海量數(shù)據(jù)的船閘運行狀態(tài)智能化診斷提供數(shù)據(jù)積累。
數(shù)據(jù)整合與應(yīng)用支撐層:實現(xiàn)設(shè)備運行數(shù)據(jù)和船舶過閘數(shù)據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的資源整合,形成基于設(shè)備設(shè)施監(jiān)測、電子巡檢、船閘通航生產(chǎn)運行監(jiān)控、船舶過閘監(jiān)測的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和主題數(shù)據(jù)的集中管理與共享,提供各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)的支撐環(huán)境,各類資源和技術(shù)手段集中管理、統(tǒng)一分配、充分共享。
綜合應(yīng)用層:將船閘設(shè)備運行和船舶過閘數(shù)據(jù)監(jiān)測進行集中管控,圍繞通航管理的業(yè)務(wù)主線,針對船閘運行、維護和管理、設(shè)備設(shè)施養(yǎng)、維、管、用等核心業(yè)務(wù),實現(xiàn)精細化、流程化、規(guī)范化管理。
前端展現(xiàn)層:為船閘運行管理部門的各類用戶提供人口,利用可視化手段將三峽、葛洲壩船閘與升船機的實時調(diào)度運行狀況、各類設(shè)施設(shè)備狀態(tài),對用戶進行直觀展示。
3.2技術(shù)方案
通過三峽船閘設(shè)備設(shè)施綜合監(jiān)控平臺建設(shè),實現(xiàn)對三峽、葛洲壩船閘重要機械及金屬結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備、水工建筑物和液壓設(shè)備設(shè)施的運行狀態(tài)的即時采集,實現(xiàn)因船舶過閘超速、超線和低能見度對船閘安全運行風(fēng)險的有效監(jiān)管,實現(xiàn)設(shè)備設(shè)施監(jiān)測數(shù)據(jù)的集中管理、快速流轉(zhuǎn)、便捷使用、直觀展示和有序積累。為進一步保障船閘安全穩(wěn)定運行,為實現(xiàn)三峽“安全、暢通、和諧、高效”通航管理目標提供堅實的技術(shù)支撐??傮w結(jié)構(gòu)如圖3所示。
3.2.1機械及金屬結(jié)構(gòu)監(jiān)測
實現(xiàn)對三峽、葛洲壩船閘人字門、閘門啟閉機、反弧門啟閉機等機械設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu)進行全方位在線監(jiān)測。通過先進的檢測技術(shù)實現(xiàn)上述機械及金屬結(jié)構(gòu)運行狀態(tài)信息的動態(tài)監(jiān)測,為機械及金屬結(jié)構(gòu)故障及事故原因的分析提供可靠的數(shù)據(jù)和信息。其所采集的機械及金屬結(jié)構(gòu)狀態(tài)運行的數(shù)據(jù)和事故分析結(jié)果作為基礎(chǔ)素材和中間成果,將被直接推送至船閘通航生產(chǎn)運行監(jiān)控,為船閘總體運行狀態(tài)準確判斷和船閘運行精細化、規(guī)范化管理提供依據(jù)。
3.2.2電氣設(shè)備監(jiān)測
實現(xiàn)對三峽、葛洲壩船閘變電所內(nèi)的高/低壓供配電設(shè)備進行全方位在線監(jiān)測。電力監(jiān)測通過可視化方式實現(xiàn)船閘供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)信息的動態(tài)監(jiān)測及故障報警,主要包括:三相電壓、三相電流、零序電壓、零序電流、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、視在功率、有功電度、無功電度等。為供電系統(tǒng)安全運行并降低供電系統(tǒng)的能耗和進行故障及事故原因的分析動態(tài)提供可靠的數(shù)據(jù)。通過船閘電力監(jiān)測的建設(shè)將大大提高船閘電力監(jiān)測的自動化與智能化水平,在實現(xiàn)船閘變電所的無人或少人值守的前提下,提高電力數(shù)據(jù)的反饋效率和準確程度,為船閘供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運行提供保障。采集的船閘電氣設(shè)備運行數(shù)據(jù)和分析結(jié)果,將被作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)直接推送至船閘通航生產(chǎn)運行監(jiān)控系統(tǒng),為設(shè)備、設(shè)施運行狀態(tài)的準確判斷和運行精細化、規(guī)范化監(jiān)管提供依據(jù)。
3.2.3水工建筑物監(jiān)測
實現(xiàn)對三峽、葛洲壩船閘現(xiàn)有廊道內(nèi)引張線監(jiān)測儀系統(tǒng)數(shù)據(jù)、原有內(nèi)埋數(shù)據(jù)傳感器及滲流滲壓傳感器等監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分項采集、集中管理、綜合應(yīng)用,為確保船閘水工建筑物安全、穩(wěn)定、可靠運行提供科學(xué)診斷數(shù)據(jù)依據(jù)。依托三峽、葛洲壩水工監(jiān)測設(shè)施,側(cè)重于針對葛洲壩現(xiàn)有設(shè)施監(jiān)測數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)共享集成,水工建筑物監(jiān)測通過配置數(shù)據(jù)共享工作站,利用安全隔離與數(shù)據(jù)交換設(shè)備接入原有水工建筑探測傳感器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器,實時單向讀取測量數(shù)據(jù),進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)傳遞到生產(chǎn)運行設(shè)備管理系統(tǒng)并協(xié)同共享,形成水工建筑物高效監(jiān)管。
3.2.4液壓設(shè)備監(jiān)測
實現(xiàn)對葛洲壩船閘反弧門液壓啟閉機控制系統(tǒng)主要參數(shù)的在線動態(tài)監(jiān)測及故障報警,主要包括:壓力、流量、溫度、泄漏量、液位等。擬采用先進的數(shù)據(jù)采集技術(shù)實現(xiàn)上述液壓系統(tǒng)運行狀態(tài)信息的動態(tài)監(jiān)測,可為液壓系統(tǒng)故障及事故原因的分析提供可靠的數(shù)據(jù)和信息。在線狀態(tài)監(jiān)測可以及時了解和掌握船閘液壓系統(tǒng)運行過程中的狀態(tài),以便早期發(fā)現(xiàn)故障、查明原因、并掌握故障的發(fā)展趨勢,可以避免船閘液壓系統(tǒng)故障的發(fā)生和重大事故的發(fā)生,最大限度的提高船閘液壓系統(tǒng)的工作效率,有效地提高液壓設(shè)備運行的可靠性與安全性。通過船閘液壓設(shè)備在線監(jiān)測的建設(shè)將大大提高船閘液壓設(shè)備管理的自動化與智能化水平。
3.2.5船閘通航生產(chǎn)運行監(jiān)控
實現(xiàn)三峽、葛洲壩船閘與升船機的實時調(diào)度運行狀況、各類設(shè)施設(shè)備狀態(tài),利用可視化手段向用戶進行直觀展示。面向船閘安全監(jiān)管的決策與技術(shù)人員,充分利用與整合現(xiàn)有和各個系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)資源,充分依托三峽、葛洲壩船閘機械及金屬結(jié)構(gòu)監(jiān)測、水工建筑物監(jiān)測、電氣設(shè)備監(jiān)測、電子巡檢、船舶過閘監(jiān)測與應(yīng)急管控以及葛洲壩船閘液壓設(shè)備檢測等數(shù)據(jù),通過對機械及金屬結(jié)構(gòu)、水工建筑物、電氣設(shè)備、液壓設(shè)備等監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合獲取、展示與分析,實施船閘綜合管控和簡單的智能分析。
3.2.6船舶過閘監(jiān)測與應(yīng)急管控
面向船閘運行管理和調(diào)度人員,圍繞船舶過閘對船閘運行帶來的間接運行風(fēng)險,針對船舶進出閘綜合監(jiān)控,采用自動化監(jiān)測、智能聯(lián)動報警的方式,實現(xiàn)船閘閘室內(nèi)包括船舶超速、超線、超吃水以及船閘氣象情況等對船閘運行構(gòu)成潛在風(fēng)險因素的有效監(jiān)控,并構(gòu)建能夠在惡劣氣候條件下進行有效輔助導(dǎo)航的裝備,有效降低通航安全風(fēng)險。
篇5
一、國內(nèi)鐵路的發(fā)展?fàn)顩r及路基病害對鐵路的影響
隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展,鐵路運輸在國民經(jīng)濟中的地位越來越顯著。特別是人民生活的快節(jié)奏,促使鐵路運行速度也越來越快,鐵路先后六次大提速和最近幾年建設(shè)的鐵路客運專線,就是適應(yīng)人民生活節(jié)奏不斷增長的需要。國外已有許多國家已經(jīng)建成了高速鐵路,而我國目前正在進行的鐵路客運專線和高鐵的建設(shè),就是滿足人民的生活水平日益提高的需要。
在我國,目前提高鐵路運行速度有兩種途徑,一是對既有線進行線路改造,二是新建高速鐵路。對既有線進行線路改造,是利用現(xiàn)有的資源,投入較少的資金,在短時間內(nèi)就能完成的改造項目,但其速度提升有一定的極限值。新建高速鐵路投資巨大,建設(shè)工期長,但開通速度較高,成本回收較快。
既有鐵路路基病害對鐵路行車有很大的影響,存在著較大的安全隱患,同時也降低了鐵路的運營速度。路基病害的特征基本上都在路基基床上反映出來,例如道床下沉、翻漿冒泥、軌面不平等。因此,對既有鐵路路基病害的整治是提高鐵路運營速度和安全的當(dāng)務(wù)之急。
隨著鐵路重載、高速的發(fā)展,影響鐵路運營速度和安全的既有鐵路路基病害,在一些路段,病害產(chǎn)生的速率呈上升趨勢。根據(jù)近年來的統(tǒng)計資料,我國現(xiàn)有路基病害長度占線路總長度的13%~15%。據(jù)上海鐵路局合肥工務(wù)段統(tǒng)計,其管段內(nèi)管轄的鐵路線路病害路基占總長度的11.4%,鐵路提速受此影響較大,因此,加大對既有鐵路路基病害的整治,提高病害整治技術(shù),減少維護工作量,保障鐵路高速、安全運營,是鐵路工務(wù)系統(tǒng)一項重要而艱巨的任務(wù)。
二、路基主要病害類型
鐵路路基的病害大多表現(xiàn)在基床上,影響鐵路運營安全和速度的主要路基病害類型有:翻漿冒泥、基床下沉、外擠、基床凍害等。
1、翻漿冒泥
翻漿冒泥是指路基面上的細小粘土、粉土顆粒以及少量粘土,或道床中的粘土,受積水和列車反復(fù)振動的作用,而發(fā)生觸變液化,形成泥漿,列車通過時線路上下起伏使泥漿受擠壓抽吸而通過道床孔隙翻冒上來,造成道碴臟污板結(jié),喪失彈性。
基床翻漿冒泥是我國鐵路主要常見的基床病害之一。北方發(fā)生在春融期間,南方在雨季發(fā)生十分頻繁,特別是山區(qū)尤為普遍。
2、基床下沉
基床土在水及動力作用下發(fā)生局部或大面積下沉或軟化,使道碴壓入基床,產(chǎn)生積水現(xiàn)象,并使線路水平產(chǎn)生變化。
基床下沉分為兩類:基床面下沉和邊坡臌坍。
3、外擠
基床內(nèi)的土經(jīng)常處于軟塑狀態(tài),在列車荷載的作用下,發(fā)生剪切破壞,使得路肩單側(cè)或雙側(cè)沿滑動面向外或向上的變形稱為外擠。外擠可分為路肩隆起和路肩外擠。
4、基床凍害
基床凍害是指在低溫季節(jié),由于基床土質(zhì)、水和溫度的不利組合,基床土凍結(jié)引起線路在縱向上短距離或左右股道的不均勻凍脹,導(dǎo)致線路不平順或方向不良的現(xiàn)象。根據(jù)發(fā)生的部位不同,基床凍害可分為道床凍害、深層凍害和深層凍害。
三、病害成因
(一)基床病害的調(diào)查
路基病害的調(diào)查是防治工作的開始,調(diào)查工作的好壞直接關(guān)系到病害防治的效果,是整治病害的關(guān)鍵。所以,這一工作一定要深入細致,才能正確分析認識病害,以便確定適宜的整治方案。
病害的調(diào)查工作應(yīng)包括兩大部分:一是從外貌方面調(diào)查研究病害的發(fā)生發(fā)展過程,即病害發(fā)生的部位、形狀、長度、起落時間及其發(fā)展過程;二是通過鉆探、挖深等方法,觀察、實驗驗證土層的土質(zhì)種類、厚度、水文地質(zhì)等。所有這些調(diào)查項目都是為分析病害產(chǎn)生的原因,以對證下藥,確定整治方案。
1、翻漿冒泥的調(diào)查
為了對翻漿冒泥進行整治提出合理的方案,應(yīng)從以下幾個方面對翻漿冒泥進行相應(yīng)的調(diào)查。
(1)收集水文、氣象方面的資料;
(2)進行工程地質(zhì)、水文地質(zhì)測繪,在代表段取樣進行巖土的物理和力學(xué)試驗;
(3)對既有線病害地段進行詳細調(diào)查,搞清病害形成的過程,歷次整治的措施及現(xiàn)狀;
(4)觀察翻漿冒泥類型,分清是道床翻漿還是基床翻漿,因兩種翻漿的整治措施是不同的。
2、凍害的調(diào)查
(1)挖探方法。挖探方法是最直接觀察巖土性質(zhì)的方法,其挖探時間最好是在冬季。冬季挖探可以直接觀察土質(zhì)、含水量和凍結(jié)深度,為分析提供最可靠的資料。
(2)鉆探方法。鉆探調(diào)查,一般采用小型鉆機,通過鉆機搜取工程地質(zhì)及水文地質(zhì)資料。
3、基床下沉的調(diào)查
(1)探明基床下沉的深度、范圍、長度,詳細記錄。
(2)用小型鉆孔儀在軌道枕木端部探測軌下部分下沉的深度、范圍及下部土質(zhì)結(jié)構(gòu),探測有無形成道碴囊。
(3)在發(fā)現(xiàn)基床下沉?xí)r,查看路基邊坡有無出現(xiàn)外鼓、滑塌現(xiàn)象。
(4)采用試驗方法,確切分析土層的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及含水量的大小,以此來分析其產(chǎn)生的原因,采用合理的整治方法。
(二)病害的成因分析
路基病害的形成,根據(jù)其所在地區(qū)和鐵路路基填料的不同,其成因也不相同。路基病害產(chǎn)生的成因,歸其根源主要有兩個因素:一是土質(zhì)條件,二是水的含量。
四、主要整治技術(shù)
鐵路路基基床是軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),為了保證鐵路運輸?shù)恼_\營,基床必須具有足夠的承載力和整體穩(wěn)定性,以滿足列車和動荷載的要求。
(一)病害整治的原則
針對鐵路路基出現(xiàn)的不同病害,采取的整治措施也多種多樣,歸納起來主要有以下幾個方面:
1、改土
改土就是改善基床填土,在基床填料和基床結(jié)構(gòu)上下工夫,提高目前路基設(shè)計標準特別是填料標準。對既有路基病害采用換填、水泥石灰樁加固、鋪設(shè)土工合成材料等。
2、減壓
主要是減低列車荷載對基床的作用,通過改變道床和軌道來實現(xiàn)。
3、防水
防止雨水浸化基床和基床積水,保持路基面排水坡度。主要是鋪設(shè)不透水土工纖維截留地表水,使用盲溝(縱橫)或加深側(cè)溝疏導(dǎo)地下水,維持基床結(jié)構(gòu)良好的排水性能。
4、綜合整治
綜合整治就是采用綜合方法對路基進行整治。如砂墊層+瀝青封閉層、砂墊層+土工纖維、砂墊層+土工格室等。
實踐經(jīng)驗證明,基床病害整治的成敗很大程度上取決于整治方案,幾種病害同時存在時尤其突出,而合理方案的誕生來源于對病害路段全面系統(tǒng)的調(diào)查研究。因此,在確定基床病害整治方案前,應(yīng)收集病害地區(qū)的地質(zhì)、水文資料,考察病害地段的排水系統(tǒng),調(diào)查了解病害的發(fā)生發(fā)展過程,并選取代表性土質(zhì)進行物理力學(xué)性質(zhì)的試驗,最后根據(jù)成因確定相應(yīng)的整治方案。
(二)土工合成材料的應(yīng)用
土工合成材料應(yīng)用于巖土工程已經(jīng)有50多年的歷史了,由于其原料豐富、輕質(zhì)高強、耐腐蝕等優(yōu)點可以彌補土質(zhì)的許多缺陷,提高土的強度和增加土的穩(wěn)定。這些新材料置于土體內(nèi)部、表層或各層土體之間,發(fā)揮著加筋、加固、防滲、隔離、排水、反濾以及防護等作用,因而得到十分廣泛的應(yīng)用。
1、土工纖維
土工纖維按制造方法分為編型、織型和無妨型,目前使用最多的是無妨型。無妨型是將高分子材料擠拉成纖維,按不規(guī)則排列,用機械方法或熱處理以及化學(xué)粘結(jié)等方法制造而成。在土工纖維上敷設(shè)以不透水材料制成不透水的土工膜。
2、土工格柵
土工格柵分為土工網(wǎng)和土工格柵,是具有不同大小孔眼和形狀的網(wǎng)狀材料。土工網(wǎng)又稱擠出網(wǎng),經(jīng)過擠出、沖孔、冷卻、加熱、拉伸等程序加工而成。其抗拉強度可達12~110kPa,是土工網(wǎng)的10倍甚至更高。
目前,土工網(wǎng)格在路基方面的應(yīng)用有兩個:一是新線路堤兩側(cè)邊坡每隔一定厚度鋪設(shè)一層土工網(wǎng)格,作為邊坡加筋材料,起到加固穩(wěn)定路堤的作用。二是加固整治基床病害,將土工網(wǎng)格鋪設(shè)在基床墊層上,土工網(wǎng)格同道碴連鎖在一起,增強道床的穩(wěn)定性,阻止道碴下陷,避免產(chǎn)生道碴槽,使荷載分布更均勻。
3、土工格室
土工格室是由強化的聚氯乙烯寬帶經(jīng)過超聲焊接而成的網(wǎng)狀格室結(jié)構(gòu)。起特點是伸縮自由,運輸時可縮疊,使用時張開并充填土石等材料,構(gòu)成具有強大側(cè)向限制的大剛度的結(jié)構(gòu)體。
(三)基床翻漿冒泥的整治
路基基床翻漿冒泥的整治方法和主要措施根據(jù)其翻漿深度可采取以下幾種方法:
1、鋪設(shè)砂墊層
砂墊層的作用:鋪設(shè)砂墊層使碎石與路基面隔開,使基面受力均勻,避免碎石直接與基面接觸破壞基面的平整,從而避免基面因坑洼不平積水而造成翻漿冒泥。
鋪設(shè)砂墊層方法還可以與其他整治基床措施相配合使用。
2、設(shè)置封閉層
若采用砂墊層方法有困難時,可采用封閉層法,使地表水不致下滲,泥漿不致上冒,并提高路基面的承載能力。
封閉層可以采用瀝青土、瀝青砂、水泥瀝青砂等。
3、應(yīng)用土工纖維進行整治
前面已闡述土工纖維的用途及作用,這里就不贅述。
(四)基床下沉及擠出的整治
基床下沉及擠出的主要原因是在列車荷載及水的共同作用下,基床土的承載力不足,其主要的整治方法以換土(包括換滲水土和換砂)為最佳。
(五)基床凍害的整治措施
基床凍害的整治措施大體上有以下幾種:
1、排水與隔水:其目的在于排除地表水或降低疏導(dǎo)地下水及隔斷下層水以消除或減少路基土體的凍脹。
2、換土和改土:其目的是換除路基土體中的不均勻土質(zhì),或改良土的性質(zhì),以消除和減少路基土體的凍脹。
3、保溫隔熱:其目的是使凍脹土脫離凍結(jié)層或部分脫離凍結(jié)層,從而減少和消除路基土體的凍脹。
(六)土質(zhì)改良加固基床
土質(zhì)改良是指使用摻加物與粘性土拌合,以達到改善土的物理力學(xué)性質(zhì),提高土的抗剪強度的目的。目前,在基床加固和病害整治的應(yīng)用中,使用最多的是水泥和石灰。
基床加固常用的方法:基床換填、挖孔樁、粉噴樁和擠密樁等。
(七)改善基床土的排水條件
改善基床土的排水是有效防止病害發(fā)生的途徑。采用的方法有砂樁及石灰砂樁。
五、案例分析
現(xiàn)以上海鐵路局管段內(nèi)的淮南線為例來闡述路基病害的整治技術(shù):
(一)事件發(fā)生
2007年3月14日~3月18日期間,淮南線橋頭集至巢湖區(qū)段下行K147+450~+500段長50m的路基發(fā)生基床下沉外擠現(xiàn)象,鐵路設(shè)備管理單位立即組織相關(guān)人員進行現(xiàn)場調(diào)查研究并搶修。
(二)病害成因分析
1、既有路基情況
淮南線早期建成通車,設(shè)計時速為120km/h,當(dāng)時設(shè)計時技術(shù)標準要求較低。該段路基全部采用膨脹性粘土填筑,在當(dāng)時的條件下,施工時沒有對填土進行改良,施工時按一般路基進行施工,質(zhì)量控制不太好。
膨脹土具有脹縮性、裂隙性和超固結(jié)性,對土體的破壞最主要的特性就是脹縮性。
2、環(huán)境的影響
由于3月14日~3月16日合肥地區(qū)連續(xù)下了三天的大雨,路肩護墻排水不暢,使路肩處有存水現(xiàn)象。由于路肩的存水,使基床膨脹土吸水膨脹,破壞了土粒結(jié)構(gòu),降低了基床的承載力,同時受列車動力的作用,造成了基床下沉現(xiàn)象?,F(xiàn)場基床下沉經(jīng)多次補碴抬道后,仍有下沉趨勢,經(jīng)探孔檢查,基床陷槽深達0.7m(自軌枕底)。為保證列車的正常運營,基床陷槽內(nèi)不斷用道碴填充,在列車的動力作用下,造成了外擠現(xiàn)象。
(三)整治措施
根據(jù)現(xiàn)場狀況,列車運營密度較大,施工時封鎖線路時間不宜較長,因此不宜采用對基床土進行改良的方法,只能采用隔水措施將道床與基床下部膨脹土隔離的方法。
整治的根本原則是要設(shè)置隔水材料封閉基床,使雨水不浸入基床,同時要使基床穩(wěn)定。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,決定采用人工挖出全部陷槽,換填中粗砂+復(fù)合土工膜 +土工格室,然后恢復(fù)道床斷面的綜合整治處理方案。
既有路基病害的整治,對工務(wù)部門來說是既要花費財力,又要花費人力,是工務(wù)部門不愿意做,但又不得不做的事情。所以減少工程維修量是鐵路部門需要解決的難題。
(四)效果與結(jié)論
采用土工格室整治基床下沉外擠,提高了基床土的承載力,減少列車動力對膨脹土基床的影響;鋪設(shè)隔水土工布則將基床與道床完全隔離開來,使得膨脹土基床不至于因水浸泡而使其承載力降低。
整治后第一周,平均每天進行養(yǎng)護一次,軌道幾何狀態(tài)變化最大水平8mm,最大軌向7mm,下沉平均每天10mm,最大下沉量23mm。道床予以適當(dāng)補充道碴,路基無明顯變化。
整治后第二周,檢查觀察,累計下沉量15mm,軌道幾何狀態(tài)偶爾出現(xiàn)過一次水平4mm,進行兩次養(yǎng)護,路基、道床無明顯變化。
整治后四個月,經(jīng)潛心觀察統(tǒng)計,整治地段軌道幾何狀態(tài)變化在控制范圍之內(nèi),路基基床表觀檢查無變化特征,線路較穩(wěn)定,沒有出現(xiàn)下沉現(xiàn)象,整治效果良好。
六、展望
既有鐵路路基病害是影響列車運營的最大障礙,通過提高對鐵路路基病害的整治技術(shù),可以確保鐵路行車的速度最大化。隨著科技的發(fā)展,許多新技術(shù)、新工藝、新材料用于鐵路路基上,可以大大減少日常的維修,同時可以減少路基病害的發(fā)生,能夠較長時間保證路基基床的穩(wěn)定。
從對既有鐵路路基病害的整治過程來看,路基病害整治不僅影響鐵路正常運行,而且整治費用也較高,所以以后的發(fā)展方向應(yīng)提高鐵路建設(shè)時的標準,從源頭上控制,從根本上解決病害發(fā)生的根源,使鐵路在以后的運營中,盡量減少路基病害的發(fā)生。
為了保證鐵路高速運營,關(guān)鍵是要提高路基的綜合穩(wěn)定,要提倡寧愿先期投入較多資金,不愿后期增大維修工作量。
參 考 文 獻
1、《上海鐵道科技》金曉駱著《利用土工格室整治既有路基基床病害》;
2、中國鐵道出版社2005年出版的《鐵路路基基床病害與整治》黃淑森著;
3、上海鐵路局《上海鐵路局營業(yè)線施工及安全管理實施細則》上鐵運發(fā)(2005)359號文;
4、《關(guān)于對〈上海鐵路局營業(yè)線施工及安全管理實施細則〉進行補充的通知》上鐵運發(fā)(2005)366號文;
5、中華人民共和國鐵道部的《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》TB10025-2001;
6、《鐵路路基設(shè)計規(guī)范》TB10001-2005、J447-2005;
7、《鐵路路基施工規(guī)范》TB20010202-J161-2002;
8、《鐵路工程土工試驗規(guī)程》TB10102-2004、J338-2004;
9、《鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標準》TB10414-2003、J285-2004;
10、《客運專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標準》鐵建設(shè)(2005)160號;
11、《鐵路工程施工技術(shù)手冊》(路基);
12、中國鐵道出版社出版的《工務(wù)安全》北京鐵路局編;
13、《鐵路特殊路基設(shè)計規(guī)范》(TB10035-2006);