气象探测设备管理范文

导语：如何才能写好一篇气象探测设备管理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：信息机房 管理 维护 云南

中图分类号：TP308 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)01-0169-01

1、引言

随着气象业务现代化的飞速发展，云南省的气象信息基础保障能力和气象服务水平大幅度提升。但在气象业务越来越繁重，信息量越来越大，服务需求也越来越高的情形下，云南省气象信息机房建设必须立足云南经济社会发展面临的形势，充分依托已经取得的丰硕成果，气象信息机房也亟需更加专业的管理和维护，为现代化气象事业保驾护航。本文对云南省气象中心标准化信息机房的管理和维护经验进行了总结和思考，旨在交流经验，共同提高管理和维护能力。

2、气象标准化信息机房现状

云南省气象中心于2011年建成全新标准化信息机房，机房采用施耐德配电系统，采用康普六类布线线及光纤综合布线，拥有机房精密空调、UPS及新风、安防系统、视频监控、共发集中监控、OBO机房防雷，机房消防仍沿用原有气体消防。

3、信息机房的管理与维护

机房管理与维护是一项完整的系统工程，涉及面广、事务繁杂、技术难度大且工作量重，主要包括机房环境维护、机房安全管理及其设备管理等工作。机房复杂的系统集成环境决定了每一项工作都需要有专人管理，只有做到明确分工，根据实际建立责任追究机制，才能避免因工作态度、作风等人为因素造成的机房故障。

3.1 搞好机房环境管理

机房的环境管理主要是指机房内配电、空调、UPS、温湿度、新风、漏水、消防、红外探测等。

首先，配电系统是机房正常运行的基础，对配电系统的检查尤为重要，通过集中监控对配电系统进行系统的监控。定期人工检查机房精密空调各部件运行情况，主要检查有无漏水、过滤网、压缩机制冷、及加湿器运行情况，因为漏水会严重影响机房的正常稳定运行，甚至导致严重的安全事故；过滤网的洁净度直接影响到机房内空气的洁净度，需要人工定期检查清洁或更换过滤网；交换机和服务器等设备对所处环境的温度条件有着较高的要求，温度偏高容易造成机器散热不畅，因此要调节好机房内温湿度，尤为关键，适合的温湿度能保证各类电子设备的正常稳定运行；UPS需要定期检查、维护，检查硬件、UPS三相平衡问题，特别是对电池需要定期充放电，才能保障其工作在最佳状态。

其次，机房内带过滤装置的风机（新风系统），做好通风和防尘工作，并经常查看、清洁或更换过滤网；还可以根据机房的面积加装空气净化机，以进一步提高机房内空气的洁净度。工作人员在进入机房前应自觉清除身上尘土，更换机房专用工作服和工作鞋，以保持机房卫生，且工作服、鞋要定期进行清洗；对机房内的新进设备或旧设备要进行除尘处理后才能移入机房内使用。

值班人员需要每日对场地环境集中监控系统（包括电量仪、配电、空调、UPS、温湿度、漏水、新风、漏水、消防、视频、红外探测），每个项目进行日志检查，通过场地环境集中监控系统对各系统进行检查，对出现的隐患或问题进行总结，进行整改，保证机房场地环境工作在最佳状态。

3.2 加强机房安全管理

(1)保障用电安全。机房通常采用双路供电和UPS电池方式，其他与机房无关的设备应严禁接机房内电源，以保证机房用电安全。还要定期对机房电源作安全检查，杜绝安全隐患存在。

(2)保障设备安全。为防范机房遭受自然灾害损失，应配备完善的防雷装置防止雷电高发期遭受雷电灾害，配备安全自动预警和报警装置。要做好机房24小时值班工作，认真登记机房工作人员出入，非工作人员未经批准不得进入机房，维护人员需经审批并准确填写进入时间和事由后，更换专用工作服才可进入，进入机房人员不得携带易燃、易爆、易腐蚀和强电磁、辐射性等物品，以防对机房内设备构成威胁。

3.3 做好机房软、硬件日常维护

机房的网络设备、服务器等硬件设施使用频率高，损坏率较大，而且其运行应用系统、数据等软件设备若出现问题后果也极其严重，为保证机房的正常运作，提高设备正常工作率，加强硬、软件的日常维护至关重要。要设立硬件设备管理台帐，值班人员每周进入机房对各类设备进行人工巡视以及是发现各类问题；要建立应用系统的安装配置文档，完整保存服务器及网络设备的驱动程序、保修卡及随机文件，防止系统数据的非法生成、变更、破坏、泄露或丢失。

3.4 联合厂商定期进行机房设备巡检

联合厂商定期进行巡检，通过各厂商技术力量，对机房内主要的机房精密空调系统、UPS系统，配电系统、场地环境集中监控系统以及各类应用系统和硬、软件设备运行状况作全面检查，编写出系统的巡检报告，对发现的不合理隐患，借助厂商提供的故障诊断报告和建议及时进行改进。一般所有设备应年巡检两次，并保证每次巡检质量。

4、结语

随着各类气象探测手段的快速发展，各类新增业务系统不断增加，而且由于无线网络技术的不断发展，无线网络安全性不断增强，为终端无线接入提供了极大可能，云南省气象中心信息网络系统规模的不断扩大，接入的信息点的不断增加，机房内网络设备、服务器不断增加，综合布线系统日益饱和，正确合理管理标准化信息机房，以提高机房的使用效率、进一步增强信息机房的可管理性，并有效降低故障率，这些都为云南省气象信息机房的管理和维护提出了新的挑战。我们只有努力保障人才队伍稳定，加强学习和掌握新知识、新技术，才能使我们的机房技术保障工作迈上一个新的台阶，为现代化气象业务保驾护航。

参考文献

[1]唐远明,赵威.计算机机房环境保障与安全管理[J].电脑知识与技术,2009,(2).

[2]王慧.计算机机房的管理与维护[J].新科教,2009,07

[3]梁紫珊.计算机机房的安全维护与管理对策[J].科技经济市场,2006,(5).

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关键词：综合气象观测；稳定运行；质量控制；策略研究

天气预报、气象服务等都是通过气象观测得来的信息与数据进行的活动，综合气象观测系统将空基、地基、天基观测手段结合在一起运用于气象数据和信息的获取，这样信息了解更全面，能使气象服务工作更加高效。为了综合气象观测工作的稳定运行，必须要熟练的掌握其中的技术要点，客观的对综合气象观测系统镜像评估分析，以及研究分析提高其稳定运行的有效策略。

一、综合气象观测工作技术要点分析

（一）温度计调节

温度计在平常的气象观测中，必须正常运作来保证观测温度是精准的。当温度计出现液态中断故障时，就是采用撞击和加热管理方式来修复。温度计的故障较难修复，一般都是反复的撞击让温度计液态中断处结合，才能让其重新投入使用。

（二）气象变化处理

在天气恶劣的情况下，像强降水的情况下就要时刻注意气象观测，并注意蒸发器的运行状态，防止要时刻的关注气象状况，特别是有强降水的情况下，就要在蒸发器的倒水嘴口连接一个带有橡胶管的溢水瓶，以免里面的水溢出或溅出，造成蒸发数据不精确，影响后期的气象监测结果。

（三）湿度计调节

湿度计用来测量空气中水蒸汽的密度，现在在综合气象观测系统中通常是将干湿球湿度计放在百叶箱内，要保证他们的正常工作，在毛细管内有水银滴、黑色沉淀的氧化物或水银柱中断等情况，应即换用备份温度表，湿球纱布要保持清洁、柔软和湿润，至少每周换一次。纱布的洁净是湿度测量准确的保证。

（四）加强设备维护

气象观测就是一项精密性、复杂性的工作，气象设备的一点疏忽都会导致气象观测数据不准确或是工作无法进行。我国的气象设备存在着维护不利而造成观测工作无法进行的情况，所以，加强设备的管理，定期维护，保证其正常的运转应作为设备管理的首要任务。

二、综合气象观测系统评估分析

综合观测系统评估主要就是气象观测业务评估和设备研发管理评估。设备的评估考核缺乏全面性，往往只针对某个点进行考核，设备研发时考虑的更多的是让其具有现代性的技术性能，没有考虑维修性和可靠性设计。观测业务往往只是将探测数据到达率作为评价的唯一指标。这些都是不利于气象观测业务的发展和现代装备质量管理的要求，利用信息化技术对观测系统全程每个环节进行综合评估，对设备的的运行状态和期限跟踪评估，对提高系统稳定运行质量和设备的质量管理提供了理论支持，且对改进气象观测的水平有着重要意义。

综合气象观测系统综合评估的最终目标是为了让设备高性能、高效率运行，评估的理论及依据就是质量管理理论和系统设备保障技术方法。综合评估要遵从系统性、适用性、实用性和可测性的原则。即要对设备各方面客观性评价，通过数据保证评估的公信力，综合评估对气象观测系统的各种设备都适用，要满足业务评估中的环节，故需要有针对性，可测性就是不仅要相关的数据收集处理要方便，还要表明评估指标意义所在。设备的质量管理综合评价就是对环境、经济、技术、运行效率等的评价。

三、促进综合气象观测工作稳定运行的有效策略分析

（一）完善人才队

要保障气象观测事业的发展和数据的精确，就必须加强气象观测人员的专业素质培训，建立实力强大的专业观测队伍。丰富全面的气象观测知识是规范观测操作的保证，因此，观测人员必须加强专业知识学习，并有选择性的学习气象观测的相关内容及规范。气象观测人员必须高度的敬业精神和责任心，认真的做好气象观测数据的记录，使之能有效、快速的处理复杂情况下的观测记录或是突况。

气象观测单位要健全观测人员管理体制，最有效的人事管理就是用制度和规定制约人员的行为，管理人员要在公平公正原则下行使自己的职责，让气象观测人员不管气象情况是否复杂，都能认真负责，尽可能的避免观测失误。

（二）重视巡查工作

在气象预测工作中，要制定科学、合理的交接班制度，这样也是为了保证工作的正常运转。严格的遵守交接班的规章制度，为了明确各个交接班的职责权和确保设备的正常运行，在下一个交接班监测前要检查设备的各项运行指标是否正常。班与班之间交接时，要清楚的知道上一班已解决和未解决的问题，以此来确定本班的工作事项和工作任务，对上一班特别交代的事项要提高警惕积极地复查，在工作中交接班人员要全心投入，认真做好设备的数据记录和核对工作，方便及时发现问题并解决问题，特别是在突况下能有条不紊、高效的解决问题。所以对观测人员的理性头脑和工作责任心有着很高的要求。

（三）落实好记录工作

最初得到的数据资料需要仔细的进行初步审核，在预审报表时对其不合理之处及时纠正，温度预审中出现资料错误时，要通过日照、地温、云、天气等因素配合判断，并且查看最近时日的日变化规律，或者是对比自记录才能找出问题所在。原始数据的审查可以依据《地面气象规范》等文献，然后对每天天气的温湿度、云、能见度等要素综合分析，确保观测数据不会遗漏和模糊不清，并对审查过程中出现的问题重点加强审核。原始数据是开展气象业务的基础，因此要做好分析记录，掌握统计气象要素。

结束语

气象观测技术的发展是为了更好的开展气象业务，提高气象观测数据的准确性和有效性。因此，加强气象观测人员的专业素质，做好设备巡查与管理，以及认真负责的记录好初始观测数据能极大的促进气象业务的发展。综合气象观测系统的稳定运行离不开专业气象观测、气候检测和天气观测技术的提高，这也进一步的保证了气象观测数据的质量，为综合气象观测系统持续稳定发展提供了保障。

参考文献：

[1]孟昭林，李雁，陈挺等.综合气象观测系统业务运行综合评估技术研究[J].气象，2011，37（2）

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关键词:低碳节能，智能化，控制策略，系统

中图分类号：TE08文献标识码： A

当前，“绿色、低碳、节能”是建筑行业的三大主题。 一座大楼是否能做到低碳节能，需要从前期规划、建筑材料、机电设备、电气设备这些基础搭建外加合理有效的运营管理手段，以及其他方面多个因素有效的结合在一起，从而实现预估目标的节能要求。本文从建筑材料、机电设备选型、弱电智能化建设等多方面，论述了楼宇智能化子系统对于大楼的节能建设所起到的作用。

1设计范围

建造一栋办公楼，不但包括常规的弱电子系统，以保证营造一个舒适、安全的工作环境，还要针对本大楼的节能目标，规划、设计子系统如:建筑设备管理系统、灯光及窗帘控制系统以及能效管理系统等。它们都通过以监测、控制、数据统计、策略制定等手段共同为大楼的低碳节能起到一定的作用。

2建筑设备管理系统

在建筑项目中，需要大量的机电设施协同运转才能为工作人员提供舒适的办公环境，这也是建筑设备管理系统的建设目标。为实现整个建筑设备监控系统最佳的节能需求，在设计建筑设备监控系统时，充分考虑了全年不间断地运行需求、电磁环境的影响、当地气候特点等问题。 以下为核心设备的控制方案。

1)热泵式溶液调湿机组。

热泵式溶液调湿新风机组不是普通意义上的新风机组，它集冷热源、全热回收段、空气加湿、除湿处理段、过滤段、风机段为一体，具备对空气冷却、除湿、加热、加湿、净化等多种功能，独立运行即可满足全年新风处理要求。

2)地板送风空调机组(变频)。

温度控制:通过对安装于水盘管回水侧二通电动调节阀的自动调整，实现对被控温度的控制。控制器会监测回风温度并将它与设定的温度值(可供用户调节）作比较，进行PID运算，然后输出至冷水或热水阀门，以作温度调节。另外冷水或热水阀门会与风机状态连锁，在没有风机状态的情况下，夏天将冷水阀门关死，冬季保留热水阀门一定的开度。这样，既满足了节能的需要，又能对水盘管起到保护作用。

风阀控制:调节新/回风阀门，回风阀与新风阀门进行反向连锁，冬夏季节在保证满足空调空间新风量需求的前提下，尽量减少室外新风的引入，以达到充分节能的目的;在过渡季节，通过调节新、回风阀门，充分利用室外新风，一方面可推迟用冷/热水的时间，可达到节能的目的，另一方面可增加空调区域内人员的舒适感。

连锁控制:风机与新风风阀连锁控制，停风机时自动关闭新风阀。

变频监控:监测变频器运行状态、故障报警，进行变频控制并监测其反馈状态。空调机组的运行可按照时间程序自动启停，并通过管理工作站进行设置。

3)地板送风机。

结合地板送风空调机组及地板送风机的控制策略。

地板送风空调控制:采用变风量运行，根据室内终端机一次风需求量，改变风机频率，调节送风量。

新风量控制:新风VAV BOX根据CO2浓度信号调节新风量，风阀设最小开度，保证足够的新风量送入房间。

地板送风控制:空调机送风(一次风)自地板下进入终端机组，与房间回风混合后再送入室内;一次风阀根据房间回风温度调节风阀开度，调节进入终端机组的一次风流量，实现分区域独立调节室内温度的功能。一次风阀设最小开度，保证足够的新风量送入房间。

窗开闭状态联动控制:根据窗开闭状态联动控制相关区.域地板送风系统的启停。

过渡季节通风:过渡季办公区域地板送风系统通过加大新风量来负担室内负荷。

4)毛细管辐射系统。

毛细管空调系统从根本上改变传统空调的原理，由原来靠“吹风”带来冷热变为靠“辐射”调节室内温度。模拟人体毛细血管调节人体体温的原理，打造真正的高舒适、低能耗生态空调系统。

根据室内温度控制管路上电动两通阀的开关，以控制室内温度;系统设防结露保护控制，当室内湿度超过设定值上限时，相关回路上的电动两通阀关闭。同时监测毛细管空调分集水器上的供水温度及回水温度。

窗开闭状态联动控制:根据窗开闭状态联动控制相关区.域毛细管空调系统的启停。

5)地源热泵机组。

监测机组的运行状态、故障信号报警、远程/就地状态，并控制启停;

监测水循环泵的运行状态、故障信号报警、手自动状态，并控制启停;

测量各区域总管供/回水温度;

3灯光及窗帘控制系统

大楼照明系统耗费的电能也在整个大楼能耗系统中占有不可忽视的份额。本大楼的灯光控制系统服务于地下电梯厅和地上办公层大开间公共区域，窗帘控制系统服务于地上办公层。

灯光控制系统公共区域:在B1层和B2层客梯电梯厅设计红外感应传感器，在B1层卫生间设计红外感应传感器，在地上办公层各层电梯厅、走廊及卫生间设计红外感应传感器。上班时间段定时控制灯光开关;下班时间段人体感应控制灯光;与消防联动，在出现消防报警时，实现公共区域灯光强切或强点功能。

敞开式办公区域主要是给工作人员办公的场所，根据设计要求中对于集中控制系统的具体要求，系统可以完成如下功能:

在调光区域:通过红外感应和亮度传感器，当感应到室内有人，同时室内照度达到500 lx，则灯具处于火灯状态;通过红外感应和亮度传感器，当感应到室内有人，同时室内照度小于500 lx则灯具自动打开，并可在0%一100%范围内进行调光控制;不管室内照度值是多少，只要没有感测到区域内有人，则灯具始终处于火灯状态。

非调光区域:通过红外感应传感器，感应到有人，则自动开灯，没有感应到人的存在，则自动火灯，在人员离开的时候，可自动延时火灯。

办公区域可进行各种场景设置，例如上班场景、下班场景、午休场景等等。该功能主要用于结合照明、电器控制、窗帘控制为一体，实现一键操作。

电动窗帘控制系统:电动窗帘控制主要是以遮阳为目的，即通过安装在双层玻璃幕墙中间的窗帘百叶的旋转角度来实现房间内部分区域热量的控制。由室内亮度探测器结合室外气象参数统一对窗帘控制驱动器发出控制信号，对窗帘百叶角度进行调整，当室外气象参数发生变化时，保证室内热量达到设定值，如果热量过高，会给空调带来额外能耗，而室内照度的改变会联动亮度传感器进行室内灯光调节，从而在自然光照度改变的前提下通过灯光亮度调节进行补偿，保证工作区域照度恒定。

4能效管理系统

为了实现整个建筑EA系统对建筑设备的现代化管理，同时根据管理或办公自动化系统的动态信息和指挥中心的统一调度，EA系统需要对多个系统进行集中管理，主要包括如下方面:

1)信息管理系统。

接受大楼时间安排等信息，从而为控制相应区域空调、照明系统的启停提供依据;

向信息管理系统的物业管理模块返回必要的机电设备信息，提供大楼内环境温度、湿度等参数，空调、电梯等设备的运行状态，用电、用水、通风和照明情况，为建筑内的设施管理提供有用的资源。

2)建筑设备管理子系统。

被监视的机电设备的运行状态、故障报警以及参数变量值显示;

室内室外环境的温湿度状态，以及区域环境的变化趋势;

设备的运行记录、维护状态等;

能源消耗及占用状况的统计信息和图表;

根据运行时间而定的采暖、通风和空调运作安排。

3)火灾自动报警及联动系统。

消防系统分区报警的显示;

消防系统主要设备的运行状态显示与记录。

4)综合安防系统。

调用闭路电视监控系统的摄像机视频信息;

跟踪安防报警系统探头的正常与报警状态;

监视门禁系统重要通道的状态与报警。

结束语

智能楼宇是信息技术与现代建筑的有机结合的产物，面对信息化时代的到来，智能化、自动化技术将深入渗透到建筑行业中，从而实现楼宇的科技化、智能化、专业化、信息化等方面的发展

参考文献:

[1]赖放斌，浅析智能化楼宇建筑的电气系统设计[J].科技传播，2010,1 5.

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关键词：三峡船闸；综合监控；在线监测

中图分类号：U641.3+4 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2016）05-0031-03

长江作为我国的“黄金水道”，横贯东中西部，连接东部沿海和广袤的内陆，依托黄金水道打造新的经济带，有独特的优势和巨大的潜力。长江经济带的建设，对于有效扩大内需、促进经济稳定增长、调整区域结构、实现中国经济升级具有重要意义。国务院《关于依托黄金水道推动长江经济带发展的指导意见》（国发[2014]39号）指出，要充分发挥长江运能大、成本低、能耗少等优势，加快推进长江干线航道系统治理，打造畅通、高效、平安、绿色的黄金水道。

1.通航形势分析

随着三峡工程建设对长江航道条件的明显改善，以及近年来长江水运企业的迅猛发展，船闸的过闸货运总量快速增长。从2008年至2014年，总体呈提升态势，其中2011年、2013年、2014年货运量均突破了设计通过能力。2008至2014年，三峡及葛洲坝船闸通过量情况如图1所示。

自2008年以来，三峡船闸、葛洲坝船闸客、货运量始终维持在高位水平，常年突破设计能力运行。三峡船闸货运量从2008年的5370.26万吨增长至2014年的10898.0万吨，增长趋势明显。着力打造长江经济带及西部地区开发力度加大，将进一

步深化并促进长江航运的发展，与此同时，三峡坝区通航压力也将进一步增大。伴随国家长江经济带战略的实施，将提前达到预测通过量。尽管三峡升船机将于2015年底投入使用，但以其350万吨的单向设计通过能力，难以起到大幅度改善三峡坝区通过能力的作用。因此，如何解决坝区船闸现有通过能力与航运需求快速增长之间的矛盾是目前必须重点考虑的问题。

2.应对措施分析

三峡船闸设备设施点多面广，运行时要求设备具有高可考性。开展以三峡船闸设备设施综合监控能力提升技术研究，实现三峡、葛洲坝船闸设备设施运行状态的全面监控，利用专家决策系统进行设备设施的状态评价、风险评估、决策支持，使船闸重点设备设施的健康状况得到有效诊断，达到科学地、前瞻性地设备维修，尽量减少船闸停航检修的时间。另外，三峡船闸设备设施综合监控能力提升技术研究，可以实现船闸设备设施重大运行缺陷监测，实现设备设施重大运行安全风险预防，为设备设施重大技术更新改造提供决策依据。

3.总体方案

3.1总体框架

在结构上方案总体上分为数据采集层、数据整合与应用支撑层、综合应用层和前端展现层四个部分，如下图2所示。

数据采集层：实现船闸主要设备设施由“目测、耳昕、鼻嗅和手摸”的传统检测方式，到“客观、科学、精确”的现代化、自动化方式的转变，为实现由计划性检修到状态性检修，提供技术支撑，为实现基于海量数据的船闸运行状态智能化诊断提供数据积累。

数据整合与应用支撑层：实现设备运行数据和船舶过闸数据相关数据的资源整合，形成基于设备设施监测、电子巡检、船闸通航生产运行监控、船舶过闸监测的基础数据、业务数据和主题数据的集中管理与共享，提供各业务应用系统开发和建设的支撑环境，各类资源和技术手段集中管理、统一分配、充分共享。

综合应用层：将船闸设备运行和船舶过闸数据监测进行集中管控，围绕通航管理的业务主线，针对船闸运行、维护和管理、设备设施养、维、管、用等核心业务，实现精细化、流程化、规范化管理。

前端展现层：为船闸运行管理部门的各类用户提供人口，利用可视化手段将三峡、葛洲坝船闸与升船机的实时调度运行状况、各类设施设备状态，对用户进行直观展示。

3.2技术方案

通过三峡船闸设备设施综合监控平台建设，实现对三峡、葛洲坝船闸重要机械及金属结构、电气设备、水工建筑物和液压设备设施的运行状态的即时采集，实现因船舶过闸超速、超线和低能见度对船闸安全运行风险的有效监管，实现设备设施监测数据的集中管理、快速流转、便捷使用、直观展示和有序积累。为进一步保障船闸安全稳定运行，为实现三峡“安全、畅通、和谐、高效”通航管理目标提供坚实的技术支撑。总体结构如图3所示。

3.2.1机械及金属结构监测

实现对三峡、葛洲坝船闸人字门、闸门启闭机、反弧门启闭机等机械设备及金属结构进行全方位在线监测。通过先进的检测技术实现上述机械及金属结构运行状态信息的动态监测，为机械及金属结构故障及事故原因的分析提供可靠的数据和信息。其所采集的机械及金属结构状态运行的数据和事故分析结果作为基础素材和中间成果，将被直接推送至船闸通航生产运行监控，为船闸总体运行状态准确判断和船闸运行精细化、规范化管理提供依据。

3.2.2电气设备监测

实现对三峡、葛洲坝船闸变电所内的高/低压供配电设备进行全方位在线监测。电力监测通过可视化方式实现船闸供电系统的运行状态信息的动态监测及故障报警，主要包括：三相电压、三相电流、零序电压、零序电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、有功电度、无功电度等。为供电系统安全运行并降低供电系统的能耗和进行故障及事故原因的分析动态提供可靠的数据。通过船闸电力监测的建设将大大提高船闸电力监测的自动化与智能化水平，在实现船闸变电所的无人或少人值守的前提下，提高电力数据的反馈效率和准确程度，为船闸供电系统的安全、稳定、可靠运行提供保障。采集的船闸电气设备运行数据和分析结果，将被作为基础数据直接推送至船闸通航生产运行监控系统，为设备、设施运行状态的准确判断和运行精细化、规范化监管提供依据。

3.2.3水工建筑物监测

实现对三峡、葛洲坝船闸现有廊道内引张线监测仪系统数据、原有内埋数据传感器及渗流渗压传感器等监测设备的监测数据进行分项采集、集中管理、综合应用，为确保船闸水工建筑物安全、稳定、可靠运行提供科学诊断数据依据。依托三峡、葛洲坝水工监测设施，侧重于针对葛洲坝现有设施监测数据进行数据共享集成，水工建筑物监测通过配置数据共享工作站，利用安全隔离与数据交换设备接入原有水工建筑探测传感器系统的数据服务器，实时单向读取测量数据，进而实现数据的动态传递到生产运行设备管理系统并协同共享，形成水工建筑物高效监管。

3.2.4液压设备监测

实现对葛洲坝船闸反弧门液压启闭机控制系统主要参数的在线动态监测及故障报警，主要包括：压力、流量、温度、泄漏量、液位等。拟采用先进的数据采集技术实现上述液压系统运行状态信息的动态监测，可为液压系统故障及事故原因的分析提供可靠的数据和信息。在线状态监测可以及时了解和掌握船闸液压系统运行过程中的状态，以便早期发现故障、查明原因、并掌握故障的发展趋势，可以避免船闸液压系统故障的发生和重大事故的发生，最大限度的提高船闸液压系统的工作效率，有效地提高液压设备运行的可靠性与安全性。通过船闸液压设备在线监测的建设将大大提高船闸液压设备管理的自动化与智能化水平。

3.2.5船闸通航生产运行监控

实现三峡、葛洲坝船闸与升船机的实时调度运行状况、各类设施设备状态，利用可视化手段向用户进行直观展示。面向船闸安全监管的决策与技术人员，充分利用与整合现有和各个系统所提供的数据资源，充分依托三峡、葛洲坝船闸机械及金属结构监测、水工建筑物监测、电气设备监测、电子巡检、船舶过闸监测与应急管控以及葛洲坝船闸液压设备检测等数据，通过对机械及金属结构、水工建筑物、电气设备、液压设备等监测数据的综合获取、展示与分析，实施船闸综合管控和简单的智能分析。

3.2.6船舶过闸监测与应急管控

面向船闸运行管理和调度人员，围绕船舶过闸对船闸运行带来的间接运行风险，针对船舶进出闸综合监控，采用自动化监测、智能联动报警的方式，实现船闸闸室内包括船舶超速、超线、超吃水以及船闸气象情况等对船闸运行构成潜在风险因素的有效监控，并构建能够在恶劣气候条件下进行有效辅助导航的装备，有效降低通航安全风险。

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一、国内铁路的发展状况及路基病害对铁路的影响

随着国家经济的快速发展，铁路运输在国民经济中的地位越来越显著。特别是人民生活的快节奏，促使铁路运行速度也越来越快，铁路先后六次大提速和最近几年建设的铁路客运专线，就是适应人民生活节奏不断增长的需要。国外已有许多国家已经建成了高速铁路，而我国目前正在进行的铁路客运专线和高铁的建设，就是满足人民的生活水平日益提高的需要。

在我国，目前提高铁路运行速度有两种途径，一是对既有线进行线路改造，二是新建高速铁路。对既有线进行线路改造，是利用现有的资源，投入较少的资金，在短时间内就能完成的改造项目，但其速度提升有一定的极限值。新建高速铁路投资巨大，建设工期长，但开通速度较高，成本回收较快。

既有铁路路基病害对铁路行车有很大的影响，存在着较大的安全隐患，同时也降低了铁路的运营速度。路基病害的特征基本上都在路基基床上反映出来，例如道床下沉、翻浆冒泥、轨面不平等。因此，对既有铁路路基病害的整治是提高铁路运营速度和安全的当务之急。

随着铁路重载、高速的发展，影响铁路运营速度和安全的既有铁路路基病害，在一些路段，病害产生的速率呈上升趋势。根据近年来的统计资料，我国现有路基病害长度占线路总长度的13%～15%。据上海铁路局合肥工务段统计，其管段内管辖的铁路线路病害路基占总长度的11.4%，铁路提速受此影响较大，因此，加大对既有铁路路基病害的整治，提高病害整治技术，减少维护工作量，保障铁路高速、安全运营，是铁路工务系统一项重要而艰巨的任务。

二、路基主要病害类型

铁路路基的病害大多表现在基床上，影响铁路运营安全和速度的主要路基病害类型有：翻浆冒泥、基床下沉、外挤、基床冻害等。

1、翻浆冒泥

翻浆冒泥是指路基面上的细小粘土、粉土颗粒以及少量粘土，或道床中的粘土，受积水和列车反复振动的作用，而发生触变液化，形成泥浆，列车通过时线路上下起伏使泥浆受挤压抽吸而通过道床孔隙翻冒上来，造成道碴脏污板结，丧失弹性。

基床翻浆冒泥是我国铁路主要常见的基床病害之一。北方发生在春融期间，南方在雨季发生十分频繁，特别是山区尤为普遍。

2、基床下沉

基床土在水及动力作用下发生局部或大面积下沉或软化，使道碴压入基床，产生积水现象，并使线路水平产生变化。

基床下沉分为两类：基床面下沉和边坡臌坍。

3、外挤

基床内的土经常处于软塑状态，在列车荷载的作用下，发生剪切破坏，使得路肩单侧或双侧沿滑动面向外或向上的变形称为外挤。外挤可分为路肩隆起和路肩外挤。

4、基床冻害

基床冻害是指在低温季节，由于基床土质、水和温度的不利组合，基床土冻结引起线路在纵向上短距离或左右股道的不均匀冻胀，导致线路不平顺或方向不良的现象。根据发生的部位不同，基床冻害可分为道床冻害、深层冻害和深层冻害。

三、病害成因

（一）基床病害的调查

路基病害的调查是防治工作的开始，调查工作的好坏直接关系到病害防治的效果，是整治病害的关键。所以，这一工作一定要深入细致，才能正确分析认识病害，以便确定适宜的整治方案。

病害的调查工作应包括两大部分：一是从外貌方面调查研究病害的发生发展过程，即病害发生的部位、形状、长度、起落时间及其发展过程；二是通过钻探、挖深等方法，观察、实验验证土层的土质种类、厚度、水文地质等。所有这些调查项目都是为分析病害产生的原因，以对证下药，确定整治方案。

1、翻浆冒泥的调查

为了对翻浆冒泥进行整治提出合理的方案，应从以下几个方面对翻浆冒泥进行相应的调查。

（1）收集水文、气象方面的资料；

（2）进行工程地质、水文地质测绘，在代表段取样进行岩土的物理和力学试验；

（3）对既有线病害地段进行详细调查，搞清病害形成的过程，历次整治的措施及现状；

（4）观察翻浆冒泥类型，分清是道床翻浆还是基床翻浆，因两种翻浆的整治措施是不同的。

2、冻害的调查

（1）挖探方法。挖探方法是最直接观察岩土性质的方法，其挖探时间最好是在冬季。冬季挖探可以直接观察土质、含水量和冻结深度，为分析提供最可靠的资料。

（2）钻探方法。钻探调查，一般采用小型钻机，通过钻机搜取工程地质及水文地质资料。

3、基床下沉的调查

（1）探明基床下沉的深度、范围、长度，详细记录。

（2）用小型钻孔仪在轨道枕木端部探测轨下部分下沉的深度、范围及下部土质结构，探测有无形成道碴囊。

（3）在发现基床下沉时，查看路基边坡有无出现外鼓、滑塌现象。

（4）采用试验方法，确切分析土层的结构和性质及含水量的大小，以此来分析其产生的原因，采用合理的整治方法。

（二）病害的成因分析

路基病害的形成，根据其所在地区和铁路路基填料的不同，其成因也不相同。路基病害产生的成因，归其根源主要有两个因素：一是土质条件，二是水的含量。

四、主要整治技术

铁路路基基床是轨道结构的基础，为了保证铁路运输的正常运营，基床必须具有足够的承载力和整体稳定性，以满足列车和动荷载的要求。

（一）病害整治的原则

针对铁路路基出现的不同病害，采取的整治措施也多种多样，归纳起来主要有以下几个方面：

1、改土

改土就是改善基床填土，在基床填料和基床结构上下工夫，提高目前路基设计标准特别是填料标准。对既有路基病害采用换填、水泥石灰桩加固、铺设土工合成材料等。

2、减压

主要是减低列车荷载对基床的作用，通过改变道床和轨道来实现。

3、防水

防止雨水浸化基床和基床积水，保持路基面排水坡度。主要是铺设不透水土工纤维截留地表水，使用盲沟（纵横）或加深侧沟疏导地下水，维持基床结构良好的排水性能。

4、综合整治

综合整治就是采用综合方法对路基进行整治。如砂垫层+沥青封闭层、砂垫层+土工纤维、砂垫层+土工格室等。

实践经验证明，基床病害整治的成败很大程度上取决于整治方案，几种病害同时存在时尤其突出，而合理方案的诞生来源于对病害路段全面系统的调查研究。因此，在确定基床病害整治方案前，应收集病害地区的地质、水文资料，考察病害地段的排水系统，调查了解病害的发生发展过程，并选取代表性土质进行物理力学性质的试验，最后根据成因确定相应的整治方案。

（二）土工合成材料的应用

土工合成材料应用于岩土工程已经有50多年的历史了，由于其原料丰富、轻质高强、耐腐蚀等优点可以弥补土质的许多缺陷，提高土的强度和增加土的稳定。这些新材料置于土体内部、表层或各层土体之间，发挥着加筋、加固、防渗、隔离、排水、反滤以及防护等作用，因而得到十分广泛的应用。

1、土工纤维

土工纤维按制造方法分为编型、织型和无妨型，目前使用最多的是无妨型。无妨型是将高分子材料挤拉成纤维，按不规则排列，用机械方法或热处理以及化学粘结等方法制造而成。在土工纤维上敷设以不透水材料制成不透水的土工膜。

2、土工格栅

土工格栅分为土工网和土工格栅，是具有不同大小孔眼和形状的网状材料。土工网又称挤出网，经过挤出、冲孔、冷却、加热、拉伸等程序加工而成。其抗拉强度可达12～110kPa，是土工网的10倍甚至更高。

目前，土工网格在路基方面的应用有两个：一是新线路堤两侧边坡每隔一定厚度铺设一层土工网格，作为边坡加筋材料，起到加固稳定路堤的作用。二是加固整治基床病害，将土工网格铺设在基床垫层上，土工网格同道碴连锁在一起，增强道床的稳定性，阻止道碴下陷，避免产生道碴槽，使荷载分布更均匀。

3、土工格室

土工格室是由强化的聚氯乙烯宽带经过超声焊接而成的网状格室结构。起特点是伸缩自由，运输时可缩叠，使用时张开并充填土石等材料，构成具有强大侧向限制的大刚度的结构体。

（三）基床翻浆冒泥的整治

路基基床翻浆冒泥的整治方法和主要措施根据其翻浆深度可采取以下几种方法：

1、铺设砂垫层

砂垫层的作用：铺设砂垫层使碎石与路基面隔开，使基面受力均匀，避免碎石直接与基面接触破坏基面的平整，从而避免基面因坑洼不平积水而造成翻浆冒泥。

铺设砂垫层方法还可以与其他整治基床措施相配合使用。

2、设置封闭层

若采用砂垫层方法有困难时，可采用封闭层法，使地表水不致下渗，泥浆不致上冒，并提高路基面的承载能力。

封闭层可以采用沥青土、沥青砂、水泥沥青砂等。

3、应用土工纤维进行整治

前面已阐述土工纤维的用途及作用，这里就不赘述。

（四）基床下沉及挤出的整治

基床下沉及挤出的主要原因是在列车荷载及水的共同作用下，基床土的承载力不足，其主要的整治方法以换土（包括换渗水土和换砂）为最佳。

（五）基床冻害的整治措施

基床冻害的整治措施大体上有以下几种：

1、排水与隔水：其目的在于排除地表水或降低疏导地下水及隔断下层水以消除或减少路基土体的冻胀。

2、换土和改土：其目的是换除路基土体中的不均匀土质，或改良土的性质，以消除和减少路基土体的冻胀。

3、保温隔热：其目的是使冻胀土脱离冻结层或部分脱离冻结层，从而减少和消除路基土体的冻胀。

（六）土质改良加固基床

土质改良是指使用掺加物与粘性土拌合，以达到改善土的物理力学性质，提高土的抗剪强度的目的。目前，在基床加固和病害整治的应用中，使用最多的是水泥和石灰。

基床加固常用的方法：基床换填、挖孔桩、粉喷桩和挤密桩等。

（七）改善基床土的排水条件

改善基床土的排水是有效防止病害发生的途径。采用的方法有砂桩及石灰砂桩。

五、案例分析

现以上海铁路局管段内的淮南线为例来阐述路基病害的整治技术：

（一）事件发生

2007年3月14日～3月18日期间，淮南线桥头集至巢湖区段下行K147+450～+500段长50m的路基发生基床下沉外挤现象，铁路设备管理单位立即组织相关人员进行现场调查研究并抢修。

（二）病害成因分析

1、既有路基情况

淮南线早期建成通车，设计时速为120km/h，当时设计时技术标准要求较低。该段路基全部采用膨胀性粘土填筑，在当时的条件下，施工时没有对填土进行改良，施工时按一般路基进行施工，质量控制不太好。

膨胀土具有胀缩性、裂隙性和超固结性，对土体的破坏最主要的特性就是胀缩性。

2、环境的影响

由于3月14日～3月16日合肥地区连续下了三天的大雨，路肩护墙排水不畅，使路肩处有存水现象。由于路肩的存水，使基床膨胀土吸水膨胀，破坏了土粒结构，降低了基床的承载力，同时受列车动力的作用，造成了基床下沉现象。现场基床下沉经多次补碴抬道后，仍有下沉趋势，经探孔检查，基床陷槽深达0.7m（自轨枕底）。为保证列车的正常运营，基床陷槽内不断用道碴填充，在列车的动力作用下，造成了外挤现象。

（三）整治措施

根据现场状况，列车运营密度较大，施工时封锁线路时间不宜较长，因此不宜采用对基床土进行改良的方法，只能采用隔水措施将道床与基床下部膨胀土隔离的方法。

整治的根本原则是要设置隔水材料封闭基床，使雨水不浸入基床，同时要使基床稳定。根据现场实际情况，决定采用人工挖出全部陷槽，换填中粗砂+复合土工膜 +土工格室，然后恢复道床断面的综合整治处理方案。

既有路基病害的整治，对工务部门来说是既要花费财力，又要花费人力，是工务部门不愿意做，但又不得不做的事情。所以减少工程维修量是铁路部门需要解决的难题。

（四）效果与结论

采用土工格室整治基床下沉外挤，提高了基床土的承载力，减少列车动力对膨胀土基床的影响；铺设隔水土工布则将基床与道床完全隔离开来，使得膨胀土基床不至于因水浸泡而使其承载力降低。

整治后第一周，平均每天进行养护一次，轨道几何状态变化最大水平8mm，最大轨向7mm，下沉平均每天10mm，最大下沉量23mm。道床予以适当补充道碴，路基无明显变化。

整治后第二周，检查观察，累计下沉量15mm，轨道几何状态偶尔出现过一次水平4mm，进行两次养护，路基、道床无明显变化。

整治后四个月，经潜心观察统计，整治地段轨道几何状态变化在控制范围之内，路基基床表观检查无变化特征，线路较稳定，没有出现下沉现象，整治效果良好。

六、展望

既有铁路路基病害是影响列车运营的最大障碍，通过提高对铁路路基病害的整治技术，可以确保铁路行车的速度最大化。随着科技的发展，许多新技术、新工艺、新材料用于铁路路基上，可以大大减少日常的维修，同时可以减少路基病害的发生，能够较长时间保证路基基床的稳定。

从对既有铁路路基病害的整治过程来看，路基病害整治不仅影响铁路正常运行，而且整治费用也较高，所以以后的发展方向应提高铁路建设时的标准，从源头上控制，从根本上解决病害发生的根源，使铁路在以后的运营中，尽量减少路基病害的发生。

为了保证铁路高速运营，关键是要提高路基的综合稳定，要提倡宁愿先期投入较多资金，不愿后期增大维修工作量。

参 考 文 献

1、《上海铁道科技》金晓骆著《利用土工格室整治既有路基基床病害》；

2、中国铁道出版社2005年出版的《铁路路基基床病害与整治》黄淑森著；

3、上海铁路局《上海铁路局营业线施工及安全管理实施细则》上铁运发（2005）359号文；

4、《关于对〈上海铁路局营业线施工及安全管理实施细则〉进行补充的通知》上铁运发（2005）366号文；

5、中华人民共和国铁道部的《铁路路基支挡结构设计规范》TB10025-2001；

6、《铁路路基设计规范》TB10001-2005、J447-2005；

7、《铁路路基施工规范》TB20010202-J161-2002；

8、《铁路工程土工试验规程》TB10102-2004、J338-2004；

9、《铁路路基工程施工质量验收标准》TB10414-2003、J285-2004；

10、《客运专线铁路路基工程施工质量验收标准》铁建设（2005）160号；

11、《铁路工程施工技术手册》（路基）；

12、中国铁道出版社出版的《工务安全》北京铁路局编；

13、《铁路特殊路基设计规范》（TB10035-2006）；