Введение к работе
б и б л иотека .
Актуальность проблемы.
Система мониторинга земляного полотна является одной из важнейших подсистем мониторинга железнодорожного транспорта.
В основе моделей прогнозирования расстройств земполотна должны
быть результаты мониторинговых исследований состояния земляного полотна. По результатам мониторинга должны быть разработаны экономически оправданные способы усиления, ремонта и защиты конкретных участков земполотна от неблагоприятных природно-климатических воздействий, что позволит повысить уровень безопасности движения поездов и снизить расходы на эксплуатацию пути и послеаварийные восстановительные работы.
В соответствии с концепцией создания "Автоматизированной системы управления путевым хозяйством железнодорожного транспорта" (АСУ-П), утвержденной в 2000 г. мониторинг земляного полотна должен являться подсистемой технологии управления техническим состоянием железнодорожного пути.
Наиболее перспективными способами реализации решений ОАО "РЖД" в системе диагностики и мониторинга является применение мобильных автоматизированных средств диагностики. Необходимо создание системы комплексного диагностирования железнодорожного пути в целом с использованием перспективных геоинформационных технологий.
Следует отметить, что для прогнозирования расстройств земполотна, вызываемых природно-техногенными факторами, не зависящими или мало зависящими от эксплуатационных условий и параметров содержания рельсовой колеи (оползни, карстовые провалы, сели, размывы, сплывы, внезапные просадки земляного полотна) необходимо использование специальных технических средств и методов. Результаты диагностирования объектов земляного полотна (после предварительной обработки) должны быть внесены в единую информационную базу данных (СБД-П) для дальнейшего решения задач планирования
и проектирования ремонтов верхнего строения пути и земляного полотна.
Учитывая многообразие причин расстройств, дефектов, деформаций зем-полотна, в том числе при воздействии опасных природных явлений для автоматизации процессов диагностики и мониторинга необходимо уточнить и систематизировать классификацию дефектов и деформаций земляного полотна.
Для успешного мониторинга требуется проведение более глубоких научных исследований с целью установления взаимовлияния деформаций земляного полотна и верхнего строения пути при различных эксплуатационных условиях и выявления причин и закономерностей изменения внутреннего состояния земляного полотна из-за влияния гидрологических и гидрогеологических факторов с учетом внешних воздействий. Например, анализ распространенности деформаций земляного полотна на дорогах, а также распределение их общего количества по месяцам года может указать на явное влияние природно-климатических, в том числе сезонных условий, на различные по форме проявления деформаций и их количество.
Подсистема мониторинга земляного полотна должна основываться на комплексном использовании:
-данных диагностики состояния рельсовой колеи путеизмерителями по параметрам, на которые влияет состояние подшпального основания;
-данных диагностики земляного полотна нагрузочными поездами, георадиолокации для оценки состояния верхней рабочей зоны земляного полотна, сейсмических, акустических, ультразвуковых, электромагнитных методов контроля на базе вагона инженерно-геологического обследования, а также традиционных технологий и методов надзора;
-систематизированных в СБД-П архивных данных о происшедших ренее деформациях земляного полотна и расстройствах рельсовой колеи;
-данных современных геоинформационных технологий, т.е. данных об изменениях геотехнической системы, а также водоотводных, защитных, укрепительных и поддерживающих сооружений земляного полотна), получае-
мых методами аэрокосмического и наземного зондирования.
При выполнении мониторинга земляного полотна необходимо учитывать:
различие видов деформаций земляного полотна, место их проявления, причины образования и развития;
влияние природно-климатических и сезонных факторов, воздействующие нагрузки;
протяженное или сосредоточенное расположение деформаций определенного вида вдоль пути;
экономические и другие возможные последствия при проявлении
деформаций (нарушение безопасности, перерывы в движении).
Данная задача является предельно актуальной и требует серьезных научно практических разработок. Для удобства рецензирования ниже приведены термины и определения встречающиеся в данной работе.
Диагностирование земляного полотна - процесс определения параметров и оценки технического состояния земляного полотна на основе обнаружения признаков дефектов и деформаций и установления причин их вызывающих.
Мониторинг земляного полотна - процесс оценки и прогнозирования технического состояния земляного полотна на основе систематического контроля характеризующих его параметров и воздействующих факторов.
Система мониторинга земляного полотна (СМ-ЗП) - это совокупность методов, технических средств, технологий, нормативных документов и исполнителей для оценки состояния земляного полотна с целью выбора технических и управленческих решений по обеспечению его исправного технического состояния в заданный период времени при существующих или прогнозируемых природно-климатических и эксплуатационных условиях и внешних воздействиях.
Прогнозирование состояния земляного полотна процесс оценки технического состояния земляного полотна в заданный период времени при существующих или прогнозируемых природно-климатических и эксплуатационных условиях и внешних воздействиях.
Природно-техническая система совокупность форм и состояний взаимодействия компонентов природной среды.
Геотехническая система - подсистема в природно-технической системе, учитывающая взаимосвязь составляющих ее компонентов с окружающей геологической средой.
Геоинформационные технологии мониторинга земляного полотна -технологии, обеспечивающие эффективное использование информации о состоянии компонентов геологической и природной среды и динамике его изменения в системе мониторинга земляного полотна.
Цели и задачи исследования.
Цель диссертационной работы состоит в разработке концепции системы мониторинга земляного полотна железнодорожного пути.
Исходя из этой цели, в работе поставлены и решены следующие задачи: Проведен анализ современного состояния земляного полотна железнодорожного пути.
-
Рассмотрена цель и поставлены задачи мониторинга земляного полотна железнодорожного пути.
-
Разработаны общие технические требования к системе мониторинга земляного полотна.
4. Разработан перечень контролируемых параметров земляного полотна.
5. Составлены требования к техническим средствам технологическо
го и диагностического применения.
Научная новизна диссертации.
Научная новизна диссертации последовательно изложена практически во всех главах работы и включает в себя:
-
Обоснование создания системы мониторинга земляного полотна железнодорожного пути.
-
Разработка структуры системы мониторинга и ее состав.
-
Дифференцирование системы на определяющие подсистемы и увязка их в единое диагностически - логическое пространство.
-
Исследование и разработка технических требований для всех подсистем, объединенных системой мониторинга земляного полотна железнодорожного пути.
Практическая значимость работы.
Основные результаты концепции положены в основу создания отраслевой системы мониторинга земляного полотна железнодорожного пути и имеет свое отражение в плане ремонтно-путевых работ всеми видами на 2011 год.
(Рис 1) План ремонтно-путевых работ всеми видами на 2011 год
в сравнении с ожидаемым выполнением за 2010 год
ІЛ О)
- in
5 »
#
// /
//
.&.
s$
// ж.
///
*// f&f f.&
Структура и объем работы.
Научный доклад состоит и пяти глав, заключения и списка научных работ автора по диссертационной работе.
