鐵路路基安全系統(tǒng)SRS介紹

北京博泰克機械有限公司SRS鐵路路基安全系統(tǒng)LOGOSRS鐵路路基安全系統(tǒng)應用領域具體功能及特點硬件組成軟件功能應用實例背景文本和線條陰影標題文本填充強調超鏈接已訪超鏈接LOGOSRS鐵路路基安全系統(tǒng)--意義中國高速鐵路總里程全球第一，對高速鐵路路基的養(yǎng)護和檢測成為安全的重要屏障。響應部里提出的鐵路常規(guī)檢測的號召。對鐵路路基狀態(tài)進行快速檢測，保證不影響線路的正常運行。無障礙快速檢測，無需開天窗進行鐵路路基檢測。SRS系統(tǒng)—應用領域鐵路路基病害查找道渣囊、翻漿冒泥、底板破碎、凍害查找道床厚度評定無渣道床混凝土板厚度、道渣層厚度、清渣情況評估道床污染程度評估道床含水情況評估基床面平整度評估路基沉降分析基床清渣效果基床承載力分析SRS系統(tǒng)—特點探測速度最快達到350km/h只在枕木間進行數(shù)據采集自動去除枕木、鐵軌對探測造成的影響一次完成對路基各層厚度、平整程度、臟污程度、含水程度和內部缺陷探測數(shù)據自動解析與判讀，解析速度快結合GPS與視頻信息，為探測提供內外探測的保證SRS系統(tǒng)—特點速度快—探測最高速度可達350km/h高鐵運行速度快、發(fā)車間隔時間短，很難有天窗進行鐵路路基的日常探測，只有保證極快的速度才能實現(xiàn)無障礙檢測。只在枕木間進行數(shù)據掃描枕木對探測造成的影響很大，不去除枕木干擾很難探測到內部的問題。SRS系統(tǒng)—特點枕木干擾未去除枕木干擾雷達圖枕木處于空氣與探測介質的界面上，對探測造成的干擾較大不去除枕木干擾，很多內部信息無法查看通過軟件去除枕木干擾之后能夠清晰顯示道床內部的信息去除枕木干擾后雷達圖SRS系統(tǒng)—特點一次完成對路基各層厚度、平整程度、臟污程度、含水程度和內部缺陷探測SRS系統(tǒng)—特點數(shù)據自動解析與判讀，解析速度快自動對大量數(shù)據進行數(shù)據處理，整個處理過程均是自動進行自動對數(shù)據進行解析自動完成道床的不平整度、含水量、臟污程度的自動評價數(shù)據自動統(tǒng)計統(tǒng)計數(shù)據自動成圖與輸出1000km鐵路線通過SRS系統(tǒng)進行探測，最快3個小時完成探測，13天即可完成數(shù)據的解釋，提交報告。SRS系統(tǒng)—特點結合GPS與視頻信息，為探測提供內外探測的保證1、直接顯示每一個點的具體坐標，通過樁號與GPS雙重控制，保證對缺陷定位的完全準確。2、內部缺陷在外部會有顯示，外部問題在內部肯定有反應，通過視頻得到的外部信息與雷達探測的內部信息進行組合，保證了數(shù)據分析的準確度。交叉道岔GPS坐標

:緯度:53°.32‘.18“.N–經度:113°.55’.58”.W與緯度:53°.32‘.17“.N–經度:113°.56'.01".W

SRS系統(tǒng)—特點結果數(shù)據顯示更加直觀軟件自動評價結果斷面厚度情況GPS路線道砟底層SRS系統(tǒng)—特點結果數(shù)據顯示更加直觀機車車庫混凝土板多點異常區(qū)混凝土板多點異常區(qū)17m鐵路路基安全系統(tǒng):組成主機陣列SRS400MHz天線:不同裝置情況多普勒編碼器主機1#天線2#天線3#天線4#天線多普勒數(shù)據記錄單元（松下CF-30）可選GPS(NMEA輸出能力)可選環(huán)境記錄相機數(shù)據記錄單元雷達天線多普勒編碼器GPS天線攝像頭數(shù)據記錄單元SRS系統(tǒng)—硬件組成SRS系統(tǒng)—硬件組成方便與機車相連

同時對鐵路隧道襯砌和隧底進行8個位置14條測線檢測的鐵路綜合檢測車系統(tǒng)配置兩種頻率工14個雷達天線，天線頻率為400MHz和900MHz。襯砌配置為400MHz+900MHz天線陣列，即在一個天線盒內裝置2個不同頻率的天線振子，裝置5個天線陣列能一次完成對隧道各個重要部位深部和淺部不同分辨率的檢測。隧底部分裝置4個雷達天線，其中3個400MHz天線對整個軌道下方進行深部病害檢測，1個900MHz天線對軌道中心下方進行淺部高精度探測。隧道狀態(tài)檢查車雷達天線隧道狀態(tài)檢查車—硬件組成機械臂及襯砌雷達天線攝像頭隧底天線、攝像頭及多普勒編碼器隧道狀態(tài)檢查車—硬件組成襯砌地質雷達5個天線陣列400MHz+900MHz天線組合一次完成對隧道拱頂、拱腰、邊墻5個位置深部、淺部目標的探測隧底地質雷達及多普勒編碼器3個400MHz天線和1個900MHz天線組合，一次掃描可對整個軌道下方結構完成深部、淺部檢測。隧道狀態(tài)檢查車—硬件組成SRS系統(tǒng)—軟件功能雷達數(shù)據采集非常簡單，短時間內即可掌握設備的操作和數(shù)據采集雷達數(shù)據解釋相對復雜，對解釋人員要求較高準確的雷達數(shù)據解釋需要有很好的理論與實踐基礎，非專業(yè)人員在短時間內很難掌握雷達數(shù)據的解釋與判讀人工對大量數(shù)據處理與解釋速度較慢，很難滿足現(xiàn)在對效率的要求SRSDPA數(shù)據自動解釋軟件SRS系統(tǒng)—軟件功能批量數(shù)據自動處理對數(shù)據進行自動判讀，包括道床臟污程度道床不平整度

道床含水率SRS系統(tǒng)—軟件功能區(qū)分干凈道砟與臟污道砟臟污道砟干凈道砟干凈道砟在分界面的信號反射要強一些

上圖左側部分中分界面顯示的不清楚SRS系統(tǒng)—軟件功能不平整度評估道砟層基本平坦

中間層的波動比較強烈（偏離平均厚度>15cm）;這種情況在軟件里顯示必定是非常突出的波動部分SRS系統(tǒng)—軟件功能道砟層含水情況通過使用合適的色彩模式，能夠很好的評價路基/中間層的含水情況粉色表示該部分潮濕（更深的顏色意味著更加潮濕）SRS系統(tǒng)—軟件功能自動評價臟污程度分為5個級別含水程度分為7個級別不平整度分為9個級別SRS系統(tǒng)—軟件功能自動評價SRS系統(tǒng)—軟件功能自動評價結果統(tǒng)計SRS系統(tǒng)—應用實例目前SRS系統(tǒng)在歐美等多個國家已經廣泛應用意大利、德國、美國、加拿大、波蘭、匈牙利、西班牙、英國、法國、巴西、委內瑞拉、阿根廷、俄羅斯等國家SRS系統(tǒng)在中國已經完成了多條鐵路線的探測路基結構

鐵路基床是層狀土工構筑物，而且是分層碾壓填筑起來的，其內部的結構為層狀，層與層之間的壓實度、含水量填筑材料有較大差別，而且差別越大其電磁波在此界面上反射的系數(shù)也就越大。道床級配碎石層基床底層SRS系統(tǒng)—應用實例

翻漿冒泥：翻漿冒泥主要由于基床土質不良，壓實度和承載力不足，在列車動荷載的沖擊和水的作用下，基床的填料侵入道床，導致道床失穩(wěn)，軌道難以維護（濕），或道床板結失去彈性（干）。

SRS系統(tǒng)—應用實例SRS系統(tǒng)—應用實例道砟囊：由于路基強度不足，道砟侵入基床，形成凹槽，這類異常在雷達剖面上表現(xiàn)為：基床表層反射的同相軸發(fā)生急劇下沉

SRS系統(tǒng)—應用實例凍害：主要由于路基填料中具有很強親水能力細顆粒和粘粒成分較多，在雨水充沛季節(jié)吸收大量的水分，甚至達到飽和狀態(tài)，在冬季結冰膨脹，破壞原有路基結構，路基平順性變差，危害列車運行；春季氣溫回暖開始融化，致使路基失穩(wěn)，影響鐵路安全營運。凍害探測是從路基含水量角度出發(fā)，重點分析碎石層下界面和土填路基含水量情況。由于水的介電常數(shù)為81，冰的介電常數(shù)為3.2，級配碎石的介電常數(shù)在約為6，它們之間介電常數(shù)差異明顯，反射系數(shù)較大，隨著含冰/水量的增加，雷達波的反射能量、反射振幅也加強，頻率降低，以及多次震蕩現(xiàn)象。

SRS系統(tǒng)—應用實例SRS系統(tǒng)—應用實例SRS系統(tǒng)—應用實例路基沉降分析SRS系統(tǒng)—應用實例SRS系統(tǒng)—應用實例SRS系統(tǒng)—應用實例橋下沉區(qū)橋頭過渡段下沉SRS系統(tǒng)—應用實例SRS系統(tǒng)—應用實例道床污染程度道床功能：

★道床不但承擔并傳遞來自軌枕的壓力

★提供軌道的縱橫向阻力，保持軌道穩(wěn)定，

★提供軌道彈性，減緩輪軌的沖擊和振，★排水的功能，提高路基承載能力等功能。

SRS系統(tǒng)—應用實例道床污染的危害1．降低道床的抗剪強度

2．降低道床彈性

3．噴漿及軌枕沖刷磨耗

4．降低道床的滲水排水性能

5.

降低道床的抗凍性能

6.降低道床的作業(yè)能力

SRS系統(tǒng)—應用實例

運用探地雷達來研究道床污染程度是利用介質的介電常數(shù)和速度變化，來確定道床的空隙率。由于穩(wěn)定道床的空隙率為29%~32％，所以道床的體積污染率等于穩(wěn)定道床的空隙率減去雷達探測時的空隙率。

SRS系統(tǒng)—應用實例道床污染程度評價分級(1)干凈道砟：①干凈：小于16mm的顆粒含量小于5%且小于0.1mm以下的粉末顆粒含量不大于1%；或道床空隙率大于25%②比較干凈：道床空隙率在20%~25%(2)輕微污染：道床內含有部分污染物質，道床工作性能受到部分影響，道床空隙率在10%~20%。(3)污染：道床內含有較多的污染物質，道床工作性能受到較大的影響，或者道床空隙率在10%以下

SRS系統(tǒng)—應用實例道床污染程度SRS系統(tǒng)—應用實例道床和基床含水情況評價

水是影響鐵路路基安全最重要的因素，對路基各結構層中的含水量的大小對于路基狀況評價十分重要

SRS系統(tǒng)—應用實例潮濕道床SRS系統(tǒng)—應用實例青藏鐵路應用

多年凍土溶化面雷達剖面SRS系統(tǒng)—應用實例大秦鐵路應用

K340+400~K340+800雷達剖面及開挖結果

SRS系統(tǒng)—應用實例K333+500雷達圖像及現(xiàn)場開挖情況

SRS系統(tǒng)—應用實例K331+670雷達剖面及開挖情況SRS系統(tǒng)—應用實例SRS系統(tǒng)—應用實例美國國家鐵路線2008年SRS系統(tǒng)—應用實例道砟基層沉降GPScoordinate(±5m)

Lat:53°.32'.19".N–Lon:113°.55'.43".WSRS系統(tǒng)—應用實例道砟沉降GPScoordinate(±5m)Lat:53°.32'.17".N–Lon:113°.56'.04".WSRS系統(tǒng)—應用實例道岔去道砟含水區(qū)GPS坐標

:緯度:53°.32‘.18“.N–經度:113°.55’.58”.W到緯度:53°.32‘.17“.N–經度:113°.56'.01".W

SRS系統(tǒng)—應用實例道砟底層GPS坐標

:緯度:53°.31‘.27“.N–經度:114°.16’.10”.W到緯度:53°.31‘.26“.N–經度:114°.16'.15".W

道砟底層不平整SRS系統(tǒng)—應用實例道砟層沉