世紀(jì)東方熊道權(quán)：基于物聯(lián)網(wǎng)的高速鐵路檢測(cè)系統(tǒng)研究

世紀(jì)東方國(guó)鐵科技技術(shù)總監(jiān) 熊道權(quán) 

      熊道權(quán)：各位領(lǐng)導(dǎo)，各位來(lái)賓大家下午好，今天很高興給大家做這么一個(gè)專題匯報(bào)，我匯報(bào)的題目叫基于物聯(lián)網(wǎng)的高速鐵路檢測(cè)系統(tǒng)，我們今天的主題是信息城市論壇，為什么講高速鐵路呢？高速鐵路跟這個(gè)城市發(fā)展緊密相關(guān)，已經(jīng)成為現(xiàn)代城市重要的組成部分，另一方面我們近兩年來(lái)，在北京市政府和相關(guān)單位的推動(dòng)下，物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)產(chǎn)業(yè)得到了飛速的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在一些農(nóng)業(yè)方面都得到了很好的應(yīng)用，接下來(lái)跟大家分享的是在高速鐵路這個(gè)行業(yè)，跟物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)產(chǎn)業(yè)做一個(gè)結(jié)合，給大家做一個(gè)分享。 

      首先就是說(shuō)，簡(jiǎn)單回顧一下，物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)講的比較多了，這個(gè)是物聯(lián)網(wǎng)它的一個(gè)基本的傳統(tǒng)的定義，說(shuō)到物聯(lián)網(wǎng)一般說(shuō)到它有三層體系結(jié)構(gòu)，一個(gè)是感知層，還有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層，還有一個(gè)應(yīng)用層，幾句話說(shuō)的話，物聯(lián)網(wǎng)一個(gè)是要全面感知，另一個(gè)要可靠傳輸，還有就是智能處理，三個(gè)方面，三個(gè)環(huán)節(jié)。高速鐵路就是我們這邊，高速鐵路定義，引用1985年聯(lián)合國(guó)在日內(nèi)瓦會(huì)議的界定，新建的客運(yùn)列車專用型高速鐵路時(shí)速為300公里以上的，我們通行速度在250公里以上的叫高速鐵路，高速鐵路采用公交化的運(yùn)營(yíng)，24小時(shí)運(yùn)營(yíng)，發(fā)生間隔是3到5分鐘的發(fā)車間隔。 

      我簡(jiǎn)單的介紹一下，這兩年高速鐵路發(fā)展很快，里程碑的事情，第一個(gè)京津城際鐵路是第一條具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)世界一流水平的高速鐵路。第二各是武廣高速鐵路，世界上一次建成里程最長(zhǎng)、工程類型最復(fù)雜的高速鐵路，還有鄭西高速鐵路，世界首條修建在濕陷性黃土地區(qū)的高速鐵路，還有滬杭高速鐵路最高時(shí)速達(dá)到416.6公里，再次刷新世界鐵路運(yùn)營(yíng)試驗(yàn)最高速。截止到當(dāng)前我國(guó)投資運(yùn)營(yíng)的高速鐵路居世界第一位。建設(shè)城際客運(yùn)專線，超過(guò)40項(xiàng)，規(guī)模總計(jì)超過(guò)了一萬(wàn)公里。 

      這個(gè)是我們高速鐵路遠(yuǎn)期的規(guī)劃，近期就是說(shuō)在2020年社五縱六橫七連線的規(guī)模，到2020年還有八縱的規(guī)模。高鐵在整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)潛力是非常巨大的。 

      高速鐵路安全性方面，這塊確實(shí)也是，怎么說(shuō)高速鐵路更安全，根據(jù)我們物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)，能夠保證鐵路安全性方面，作出一定的貢獻(xiàn)。高速鐵路它是作為物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)的同時(shí)，也在鋪設(shè)一張與之完全統(tǒng)購(gòu)的信息化物聯(lián)網(wǎng)。這個(gè)物理線網(wǎng)上跑的是高速列車，信息化物聯(lián)網(wǎng)與高速鐵路安全保障、一體化管理、服務(wù)等相關(guān)的信息，它就是人體神經(jīng)系統(tǒng)維系著高速鐵路的安全運(yùn)營(yíng)。

       當(dāng)前信息化的物理網(wǎng)絡(luò)核心就是保證行車的安全，它需要綜合判斷監(jiān)控預(yù)警多層次安全體系，這個(gè)安全體系我們也分成三層，感知層就是用傳感器，包括電傳感器，聲波傳感器，圖象傳感器綜合傳感器，大容量、長(zhǎng)距離、高靈敏度可靠、多參數(shù)、快響應(yīng)、高可靠的無(wú)源傳感物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。 

      高速鐵路安全體系，有穩(wěn)定性要求，擴(kuò)展性要求，和移動(dòng)性要求?？蛇\(yùn)行、可管理、可控制，可運(yùn)行這樣一個(gè)目標(biāo)。未來(lái)要達(dá)到的話，建立一個(gè)基于光纖無(wú)線融合傳感技術(shù)，構(gòu)建高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施服役狀態(tài)檢測(cè)傳感物聯(lián)網(wǎng)，利用固定傳感、巡檢車傳感以及洞徹車載傳感等多種方式，實(shí)現(xiàn)全程動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)采集高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)狀態(tài)數(shù)據(jù)，提供運(yùn)行安全態(tài)勢(shì)預(yù)警。 

      要達(dá)到這樣一個(gè)目標(biāo)，這塊就是說(shuō)，我們和高校和一些企業(yè)做一些研究，主要的研究方法有四個(gè)方面，一個(gè)是高速鐵路線路服務(wù)狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、裝置和系統(tǒng)研究。還有牽引變電關(guān)鍵設(shè)備和接觸網(wǎng)在線檢測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)和系統(tǒng)研究。第三，基礎(chǔ)設(shè)施服役狀態(tài)檢測(cè)傳感網(wǎng)和安全態(tài)勢(shì)預(yù)警技術(shù)研究、傳感網(wǎng)接入和傳輸設(shè)備、以及運(yùn)維決策支持系統(tǒng)研制，第四，基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成與聯(lián)調(diào)技術(shù)研究和應(yīng)用驗(yàn)證示范線建設(shè)。我們也可以共同合作，這個(gè)畢竟是很大的產(chǎn)業(yè)化，大家共同參與，能夠更加完善。為了完善這些研究?jī)?nèi)容，從狀態(tài)獲取、綜合判斷、監(jiān)控預(yù)警的多層次的主動(dòng)安全體系。我們計(jì)劃建成300公里的示范，從信息獲取，信息傳輸，信息處理三層次來(lái)動(dòng)手進(jìn)行研究。

      首先是下面的感知層，狀態(tài)信息的獲取，獲取的話，目前獲取這些參數(shù)和這些感知的內(nèi)容，一個(gè)是高速鐵路無(wú)縫線路鋼軌溫度應(yīng)力、位移、爬行、完整性等的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，高速鐵路鋼軌耦合狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，高速鐵路道岔和伸縮調(diào)節(jié)器服役狀態(tài)監(jiān)測(cè)，還有典型區(qū)段無(wú)砟軌的監(jiān)測(cè)。傳統(tǒng)的方式就是智能化程度低，還有就是鼓勵(lì)的感應(yīng)點(diǎn)，檢測(cè)它是連續(xù)，通過(guò)我們物聯(lián)網(wǎng)這樣一個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的話，首先檢測(cè)上智能化，各個(gè)系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)，還要具備自配置，自優(yōu)化，自修復(fù)，低消耗、故障主動(dòng)修復(fù)這樣一個(gè)系統(tǒng)。