●劉媛媛

根據(jù)四川西南交大鐵路發(fā)展有限公司官網(wǎng)報(bào)告，異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路異物侵限進(jìn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測，該系統(tǒng)具有自動(dòng)報(bào)警、預(yù)警功能①。2013 年，國內(nèi)相關(guān)科研報(bào)告《高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)綜合監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究——高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)提高可靠性技術(shù)研究》中，明確指出對(duì)異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)方面的技術(shù)研究是我國高速鐵路發(fā)展的必要條件②。

一、高速鐵路自然災(zāi)害及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)概況

高速鐵路容易發(fā)生自然災(zāi)害以及異物侵限情況的地段主要為隧道口（由于隧道上方經(jīng)常發(fā)生碎石掉落事件）；公路跨越鐵路橋（由于汽車行駛中不可控因素造成）；山區(qū)地段；高速公路與鐵路并行之處。隨后經(jīng)過路網(wǎng)規(guī)模不斷發(fā)展、擴(kuò)大，各地鐵路局按照鐵路路線對(duì)災(zāi)害以及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)、改進(jìn)。在不斷完善、改進(jìn)侵限監(jiān)測系統(tǒng)的過程中，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)資源存在一些重復(fù)建設(shè)、利用率低以及管理較為困難等問題。所以，2013 年我國正式成立高速鐵路自然災(zāi)害及異物侵限檢測系統(tǒng)鐵路局中心系統(tǒng)，目的是為了對(duì)侵限監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行不間斷監(jiān)控、管理，出現(xiàn)系統(tǒng)無法處理的緊急情況能夠及時(shí)進(jìn)行處理。

高速鐵路自然災(zāi)害及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)于我國鐵路發(fā)展具有重要意義，高速鐵路運(yùn)行安全關(guān)系到旅客的生命財(cái)產(chǎn)安全問題，而監(jiān)測系統(tǒng)就是鐵路運(yùn)行安全最關(guān)鍵的一項(xiàng)保障。目前我國監(jiān)測系統(tǒng)基本上采用的是有線網(wǎng)絡(luò)，但有線網(wǎng)絡(luò)成本較高，如果大規(guī)模進(jìn)行建設(shè)不僅花費(fèi)金額龐大，而且在山區(qū)、峽谷等險(xiǎn)要地勢處建設(shè)和維護(hù)都較為麻煩。無線傳感器具有低消耗、不需布線等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足高速鐵路監(jiān)測需求，也方便工作人員進(jìn)行大規(guī)模建設(shè)，適用于建設(shè)在地勢險(xiǎn)要之處。

高速鐵路自然災(zāi)害及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，主要是由雙電纜傳感器、紅外線、光纖光柵、微波以及視頻監(jiān)控等技術(shù)構(gòu)成的，其中個(gè)光纖光柵傳感技術(shù)是保護(hù)鐵路不被異物侵害的最佳監(jiān)測方案③。光纖光柵傳感技術(shù)具有信號(hào)距離傳輸遠(yuǎn)、精準(zhǔn)對(duì)故障部位定位、不受電磁干擾、體積小、重量輕、堅(jiān)固耐用、不受氣候影響等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

（一）國外研究現(xiàn)狀

高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)測是世界上許多國家都非常重視的問題，一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在鐵路防災(zāi)安全監(jiān)測這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了多年研究并取了不錯(cuò)的成果，其中日本、法國研究最為突出。

日本早在上世紀(jì)90 年代就開展了對(duì)高速鐵路異物侵限監(jiān)測的研究應(yīng)用，日本新干線是全世界第一個(gè)開始使用商業(yè)運(yùn)營的高速鐵路，其中COSMOS 新干線采用的就是綜合運(yùn)輸管理系統(tǒng)，在新干線運(yùn)行沿線容易發(fā)生異物侵限和自然災(zāi)害的位置進(jìn)行了監(jiān)測設(shè)備安裝，通過監(jiān)測系統(tǒng)將異物第一時(shí)間發(fā)送回控制中心，其系統(tǒng)具有非常高的安全性，所以日本新干線運(yùn)行以來從未發(fā)生過鐵路事故。

法國與日本一樣，其鐵路監(jiān)測技術(shù)一直處于世界前列水平。由于法國位于大陸板塊連接處經(jīng)常發(fā)生地震等自然災(zāi)害，法國技術(shù)工作人員就在所有高速鐵路隧道口以及經(jīng)常發(fā)生異物侵限位置安裝了防護(hù)網(wǎng)，防護(hù)網(wǎng)上使用雙電纜傳感器進(jìn)行接收信號(hào)，不僅監(jiān)測著鐵路行車安全，一旦列車出現(xiàn)危險(xiǎn)情況還可以通過開關(guān)停車保證了人員安全問題。

（二）國內(nèi)研究現(xiàn)狀

由于我國是發(fā)展中國家，高速鐵路的發(fā)展起步較于發(fā)達(dá)國家而言相對(duì)比較晚，近年來我國對(duì)高速鐵路自然災(zāi)害以及異物侵限也逐漸開始重視起來，從最初的僅僅只有理論研究發(fā)展到現(xiàn)在理論、技術(shù)都在進(jìn)行研究。之前我國計(jì)劃沒有相關(guān)的設(shè)備研發(fā)和制造企業(yè)，全靠從國外引進(jìn)，而現(xiàn)在國內(nèi)多家研發(fā)、制造企業(yè)也在逐漸崛起，但對(duì)高速鐵路監(jiān)測系統(tǒng)的研究發(fā)展還需要持續(xù)努力，由此提高監(jiān)測系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性。

三、我國監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題

我國自然災(zāi)害以及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)普遍存在內(nèi)容不足、指標(biāo)過少等問題，設(shè)計(jì)內(nèi)容沒有全方面考慮自然災(zāi)害和鐵路所處地理位置問題，一些監(jiān)測系統(tǒng)放置點(diǎn)布局不合理，后期人員維修是一個(gè)難點(diǎn)。

（一）部分監(jiān)測系統(tǒng)工程質(zhì)量驗(yàn)收不到位，相關(guān)接口預(yù)留不夠

一些鐵路線還沒有開通就發(fā)現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)質(zhì)量出現(xiàn)問題，例如雙電網(wǎng)網(wǎng)片表面脫落、電線裸露等。而且在進(jìn)行監(jiān)測系統(tǒng)安裝時(shí)一些地區(qū)沒有預(yù)留螺栓孔徑，導(dǎo)致后續(xù)安裝、維修困難。

（二）報(bào)警里程與現(xiàn)場里程不一致

由于一些監(jiān)測系統(tǒng)竣工后期驗(yàn)收相關(guān)資料不全，導(dǎo)致處于天氣惡劣環(huán)境的鐵路線上報(bào)的里程與實(shí)際里程不符合，這些問題在驗(yàn)收時(shí)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致后續(xù)實(shí)施工作時(shí)難以開展返工，其主要原因在于建設(shè)單位在驗(yàn)收時(shí)沒有按照系統(tǒng)竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行驗(yàn)收。

（三）檢測系統(tǒng)功能不夠完善，質(zhì)量不高

據(jù)相關(guān)研究調(diào)查表明，我國多數(shù)高速鐵路檢測系統(tǒng)缺少對(duì)地震、臺(tái)風(fēng)的預(yù)警功能，并且由于降雨量對(duì)列車引起的震動(dòng)敏感問題，在一些震動(dòng)幅度較大的線路上及時(shí)采取了過濾措施也無法消除震動(dòng)感，因此即便未降雨也會(huì)出現(xiàn)雨量值報(bào)警。導(dǎo)致這些問題的主要原因是對(duì)災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)的招標(biāo)文件對(duì)其功能和質(zhì)量要求不夠高、不夠全面，導(dǎo)致生產(chǎn)商自行決定其質(zhì)量和功能，最后生產(chǎn)出來的監(jiān)測系統(tǒng)缺少重要功能，質(zhì)量也不夠高。

四、我國監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)化的研究對(duì)策

（一）加強(qiáng)對(duì)工程質(zhì)量驗(yàn)收的管控

對(duì)監(jiān)測系統(tǒng)施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善以及規(guī)范，在進(jìn)行相關(guān)制度設(shè)定時(shí)一定要依據(jù)我國鐵路線運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行，設(shè)計(jì)人員要進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。同時(shí)，也要加強(qiáng)對(duì)工程質(zhì)量驗(yàn)收的管控力度，對(duì)于監(jiān)測系統(tǒng)施工以及竣工要有相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行審核，確保監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量。

（二）供應(yīng)商以及研究部門要積極開發(fā)提高檢測系統(tǒng)可靠性和準(zhǔn)確性

從目前檢測系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤報(bào)警地區(qū)統(tǒng)計(jì)情況來看，多數(shù)報(bào)警錯(cuò)誤的地區(qū)處于常年大風(fēng)以及雷雨天氣下，所以研究部門要針對(duì)監(jiān)測系統(tǒng)的防雷性和防風(fēng)性進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。對(duì)于研究優(yōu)化系統(tǒng)對(duì)大風(fēng)、大雨、打雷、地震等自然災(zāi)害防護(hù)尤為重要，要研究解決這些自然天氣對(duì)設(shè)備報(bào)警錯(cuò)誤的影響，對(duì)于監(jiān)測系統(tǒng)材料的選取、安裝技術(shù)的提高以及電源優(yōu)化等都需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

（三）提高檢測系統(tǒng)質(zhì)量，完善功能系統(tǒng)

應(yīng)進(jìn)一步完善檢測系統(tǒng)各子系統(tǒng)技術(shù)，提高對(duì)設(shè)備制作材料的要求。同時(shí)要明確相關(guān)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)定，進(jìn)一步規(guī)范國內(nèi)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備制造商的制作規(guī)定。

除此之外，對(duì)監(jiān)測系統(tǒng)要進(jìn)行定期檢測，在設(shè)備運(yùn)行中后期，由于環(huán)境因素現(xiàn)場前期檢測采集的數(shù)據(jù)可能會(huì)發(fā)生波動(dòng)，為保證其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精確性。有必要定期進(jìn)行檢測，主要內(nèi)容是加強(qiáng)監(jiān)測系統(tǒng)主要設(shè)備的定期檢查、標(biāo)定。

結(jié)語

我國高速鐵路監(jiān)測系統(tǒng)還處于發(fā)展階段，目前依舊存在一些問題需要相關(guān)部門進(jìn)一步研究解決。要針對(duì)監(jiān)測系統(tǒng)安裝的前期、中期、后期三個(gè)時(shí)間段設(shè)定全方位的監(jiān)控制度和方針，實(shí)現(xiàn)建設(shè)、運(yùn)用、維修三個(gè)方面的全線優(yōu)化。

注釋：

①李曉宇,劉敬輝.高速鐵路自然災(zāi)害及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)可靠性分析與優(yōu)化研究[J].中國鐵路,2019(05):27- 32

②馬禎. 高速鐵路自然災(zāi)害及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)鐵路局中心系統(tǒng)深化研究與應(yīng)用 [D].中國鐵道科學(xué)研究院,2019

③喻珊珊. 高速鐵路自然災(zāi)害及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)電源改造方案探討[J].數(shù)字通信世界,2018(04):61- 62