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文檔簡介
高速鐵路軌道安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)程目錄前言 I1總則 總則1.0.1為規(guī)范高速鐵路軌道服役狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),使高速鐵路軌道服役狀態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)(以下簡稱“監(jiān)測系統(tǒng)”)符合新建、既有高速鐵路安全適用、技術(shù)先進(jìn),成果可靠的要求,制定本規(guī)程。1.0.2本規(guī)程適用于高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)溫度、變形及受力的長期監(jiān)測,是監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試、驗(yàn)收與移交的依據(jù)。1.0.3監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)綜合考慮軌道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)營環(huán)境、功能目標(biāo)、維養(yǎng)需求等因素制定設(shè)計(jì)方案,組織現(xiàn)場實(shí)施,以穩(wěn)定可靠、先進(jìn)成熟、經(jīng)濟(jì)適用、維護(hù)簡便為主要原則,并應(yīng)具備可擴(kuò)展性和兼容性。1.0.4新建監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)同步設(shè)計(jì),宜與主體結(jié)構(gòu)同步施工、同步使用,并提前規(guī)劃好現(xiàn)場供電、數(shù)據(jù)通訊、預(yù)埋件安裝、連接構(gòu)件、預(yù)留孔道、檢修通道、監(jiān)控中心用房等工程界面。1.0.5既有監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮現(xiàn)場安裝環(huán)境和條件,在不影響線路正常運(yùn)營的前提下利用天窗時(shí)間快速實(shí)施。1.0.6監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求除應(yīng)符合本規(guī)程外,尚應(yīng)符合國家、行業(yè)和國鐵集團(tuán)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2術(shù)語2.0.1軌道服役狀態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)Safetymonitoringsystemoftrackstate主要包括前端傳感及數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置和監(jiān)測平臺??蓪?shí)時(shí)在線監(jiān)測軌道服役狀態(tài)參數(shù)變化,具備自動(dòng)存儲、發(fā)送、統(tǒng)計(jì)和分析監(jiān)測數(shù)據(jù)的功能,對于超限數(shù)據(jù)可自動(dòng)報(bào)警。2.0.2傳感器Sensor一種監(jiān)測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。2.0.3數(shù)據(jù)采集裝置Dataacquisitiondevice從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動(dòng)采集非電量或者電量信號,并自動(dòng)進(jìn)行分析、處理和存儲的裝置。2.0.4數(shù)據(jù)傳輸裝置Datatransmissiondevice連接數(shù)據(jù)采集裝置和后端服務(wù)器的裝置,實(shí)現(xiàn)軌道監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸。2.0.5監(jiān)測中心Monitoringcenter系統(tǒng)接收來自前端的采集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)自動(dòng)入庫,可為終端用戶提供數(shù)據(jù)展示、查詢、統(tǒng)計(jì)和分析服務(wù)。2.0.6預(yù)警閾值Early-warningthresholdvalue為滿足軌道狀態(tài)監(jiān)測需求,保證軌道結(jié)構(gòu)的狀態(tài)安全,針對各監(jiān)測項(xiàng)目的監(jiān)測數(shù)據(jù)變化量所設(shè)定的受力或變形的設(shè)計(jì)允許值的限值。3基本規(guī)定3.1一般規(guī)定3.1.1監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)由具備相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)單位負(fù)責(zé),應(yīng)由建設(shè)單位、運(yùn)營單位審查后實(shí)施。3.1.2新建線路監(jiān)測系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)、實(shí)施流程宜按圖3.1.1進(jìn)行。圖3.1.1新建監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)管理流程3.1.3運(yùn)營線路監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施宜遵循下列工作流程:1原設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場踏勘,收集、分析相關(guān)資料;2編制監(jiān)測設(shè)計(jì)方案和經(jīng)費(fèi)預(yù)算;3系統(tǒng)使用單位組織監(jiān)測方案審查;4系統(tǒng)使用單位組織監(jiān)測系統(tǒng)招標(biāo);5施工單位編制施工組織方案;6系統(tǒng)使用單位組織施工組織方案審查;7監(jiān)測系統(tǒng)安裝、集成與調(diào)試;8監(jiān)測系統(tǒng)驗(yàn)收與移交。3.1.4監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備對外界環(huán)境、軌道結(jié)構(gòu)響應(yīng)和結(jié)構(gòu)表觀狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測、采集、傳輸,數(shù)據(jù)處理、查詢、異常狀態(tài)預(yù)警等功能。3.1.5監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)監(jiān)測需求、結(jié)構(gòu)特征及現(xiàn)場條件合理確定傳感器類型、布設(shè)方式、數(shù)據(jù)采集傳輸方式以及結(jié)構(gòu)性能評估指標(biāo)。3.1.6監(jiān)測系統(tǒng)室外設(shè)備的設(shè)置位置及方式應(yīng)滿足鐵路建筑限界、軌旁設(shè)備安裝及管理要求。3.2監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2.1監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案應(yīng)根據(jù)軌道結(jié)構(gòu)及線下基礎(chǔ)的特點(diǎn),結(jié)合監(jiān)測目的有針對性地進(jìn)行編制。監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案宜包括以下內(nèi)容:1工程概況;2監(jiān)測目的和依據(jù);3監(jiān)測內(nèi)容和監(jiān)測方法;4監(jiān)測設(shè)備選型;5測點(diǎn)布置方案;6供電、通訊、設(shè)備用房等接口設(shè)計(jì);7終端軟件功能設(shè)計(jì);8主要工程數(shù)量表。3.2.2監(jiān)測內(nèi)容應(yīng)結(jié)合軌道結(jié)構(gòu)型式、線下基礎(chǔ)類型、建設(shè)和運(yùn)營實(shí)際情況等進(jìn)行選取。3.2.3監(jiān)測方法應(yīng)結(jié)合監(jiān)測周期、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)成熟性、耐久性、穩(wěn)定性、運(yùn)營實(shí)際情況等進(jìn)行選取。3.2.4監(jiān)測設(shè)備選型應(yīng)穩(wěn)定可靠,滿足監(jiān)測精度、量程和耐久性要求,并具備適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)設(shè)計(jì)與維修替換設(shè)計(jì)。3.2.5測點(diǎn)布置應(yīng)能反映監(jiān)測對象的實(shí)際狀態(tài)及變化趨勢。布設(shè)位置應(yīng)便于監(jiān)測設(shè)備的安裝、調(diào)試和維護(hù),安裝位置附近不應(yīng)有強(qiáng)烈的干擾源。3.2.6監(jiān)測系統(tǒng)終端軟件應(yīng)具有兼容性、可擴(kuò)展性、易維護(hù)性和良好的用戶使用性能,且與硬件系統(tǒng)相匹配。3.2.7監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性及可維護(hù)性應(yīng)滿足鐵路運(yùn)輸和設(shè)備維護(hù)要求。3.3監(jiān)測系統(tǒng)安裝3.3.1監(jiān)測系統(tǒng)施工應(yīng)符合《鐵路工程基本作業(yè)施工安全技術(shù)規(guī)程》(TB10301)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。3.3.2監(jiān)測系統(tǒng)安裝前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)方案和現(xiàn)場實(shí)際情況編制監(jiān)測系統(tǒng)施工組織方案。監(jiān)測施工組織方案宜包括以下內(nèi)容:1工程概況;2監(jiān)測內(nèi)容和測點(diǎn)布置方案;3現(xiàn)場安裝方案;4施工組織和要素安排;5施工質(zhì)量保證措施;6施工安全專項(xiàng)防護(hù)措施;7施工工程安全生產(chǎn)事故專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案;8其他需要解決的問題。3.3.3監(jiān)測設(shè)備及配套裝置等應(yīng)保證與結(jié)構(gòu)本體牢固連接,并采取有效的防護(hù)措施,不應(yīng)對行車安全造成不利影響。3.3.4監(jiān)測設(shè)備及配套裝置不應(yīng)影響檢修人員的正常通行,如位于檢修人員的行進(jìn)路徑上,應(yīng)做好警示標(biāo)識和防護(hù)措施。3.4監(jiān)測系統(tǒng)驗(yàn)收3.4.1在監(jiān)測系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性滿足試運(yùn)行要求且實(shí)施單位完成系統(tǒng)試運(yùn)行報(bào)告后,可申請系統(tǒng)驗(yàn)收。3.4.2監(jiān)測系統(tǒng)驗(yàn)收應(yīng)包括設(shè)備安裝驗(yàn)收和軟件功能驗(yàn)收。3.4.3監(jiān)測系統(tǒng)驗(yàn)收階段主要工程資料應(yīng)包括:1竣工驗(yàn)收報(bào)告;2材料、設(shè)備的質(zhì)量合格證明;3施工記錄,包括設(shè)備設(shè)施安裝記錄、必要的試驗(yàn)檢驗(yàn)記錄。4監(jiān)測系統(tǒng)使用說明書;5監(jiān)測系統(tǒng)維護(hù)說明書;6監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備清單;7其他有關(guān)該項(xiàng)工程的技術(shù)資料。3.5監(jiān)測系統(tǒng)維護(hù)3.5.1每個(gè)月應(yīng)對現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備巡檢一次,巡檢內(nèi)容包括監(jiān)測設(shè)備及配套裝置的固定狀態(tài)。當(dāng)遭遇臺風(fēng)、強(qiáng)降雨等極端氣候條件時(shí),應(yīng)增加巡檢次數(shù)。3.5.2對工作狀態(tài)不良或存在安全隱患的監(jiān)測設(shè)備及配套裝置應(yīng)及時(shí)維修或更換。3.5.3監(jiān)測系統(tǒng)服役期間,未經(jīng)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位許可不得改變測點(diǎn)或損壞傳感器、電纜、采集儀等監(jiān)測設(shè)備。4監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1監(jiān)測項(xiàng)目4.1.1高速鐵路軌道服役狀態(tài)監(jiān)測的重點(diǎn)地段主要有大跨度橋梁、下部基礎(chǔ)過渡段、小半徑曲線等,重點(diǎn)設(shè)備主要有鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器、道岔等。4.1.2軌道主要監(jiān)測內(nèi)容選擇應(yīng)符合表4.1.1規(guī)定。表4.1.1軌道監(jiān)測內(nèi)容參考表監(jiān)測類型監(jiān)測項(xiàng)目軌道結(jié)構(gòu)型式有砟軌道無砟軌道序號項(xiàng)目CRTS雙塊式CRTSⅠ型板式CRTSⅡ型板式CRTSⅢ型板式荷載作用1軌道結(jié)構(gòu)溫度/□□□□2鋼軌溫度□□□□□軌道結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)3鋼軌縱向位移○○○○○4鋼軌-軌道板/道床板縱向位移/○○○○5軌道板-凸型擋臺縱向位移////6寬接縫寬度變化量////7軌道板-底座板縱向位移/○○○○8軌道板-底座板垂向位移/□□□9底座板-橋梁縱向位移///□/10道床板鋼筋應(yīng)力/○///11自密實(shí)混凝土層鋼筋應(yīng)力////○12自密實(shí)混凝土層混凝土應(yīng)力////○13底座板鋼筋應(yīng)力/○○○○14底座板混凝土應(yīng)力/○○○○15張拉鎖件應(yīng)力///□/16裂縫及離縫寬度—○○○○鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器及抬軌裝置響應(yīng)17基本軌伸縮位移18尖軌伸縮位移19軌枕間距20抬軌裝置垂向變形監(jiān)測○○○○○道岔響應(yīng)21道岔裂紋22密貼監(jiān)測23心軌擠岔注:“”為應(yīng)測項(xiàng),“□”為宜測項(xiàng),“○”為選測項(xiàng),”/”代表無此項(xiàng)內(nèi)容。4.2測點(diǎn)布置4.2.1測點(diǎn)布置應(yīng)符合下列規(guī)定:1測點(diǎn)布置應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)、理論分析結(jié)果及構(gòu)件重要性,選取結(jié)構(gòu)性能參數(shù)變化敏感的部位進(jìn)行布設(shè),并滿足預(yù)警、監(jiān)測參數(shù)分析和結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估需求。2監(jiān)測項(xiàng)目的測點(diǎn)應(yīng)冗余設(shè)置。3測點(diǎn)位置宜便于監(jiān)測設(shè)備的安裝、測讀、維護(hù)、更換以及線纜敷設(shè)。4軌道結(jié)構(gòu)與下部基礎(chǔ)具有相關(guān)性的監(jiān)測測點(diǎn)宜統(tǒng)一布置于同一關(guān)鍵截面。4.2.2無砟軌道溫度場監(jiān)測點(diǎn)安裝應(yīng)符合下列規(guī)定:1溫度場監(jiān)測點(diǎn)每個(gè)監(jiān)測斷面宜設(shè)置2處,分別選取無砟軌道平面中心點(diǎn)和距結(jié)構(gòu)邊緣100mm處;2溫度場監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)結(jié)合無砟軌道結(jié)構(gòu)型式分層安裝,各層間距宜平均布置;3溫度場監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)涵蓋無砟軌道結(jié)構(gòu)最高和最低溫度,宜在結(jié)構(gòu)層分界處設(shè)置一層溫度監(jiān)測點(diǎn);4大跨連續(xù)梁地段應(yīng)監(jiān)測軌溫,必要時(shí)可監(jiān)測鋼軌應(yīng)力和無砟軌道下部基礎(chǔ)溫度。4.2.3無砟軌道溫度變形監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定:1無砟軌道翹曲變形測點(diǎn)宜在每個(gè)監(jiān)測斷面軌道板角和軌道板長邊中心各設(shè)置1處。2梁軌相對變形測點(diǎn)位置宜包含上、下行梁端無砟軌道及其相鄰軌道板(道床板)。3無砟軌道連續(xù)結(jié)構(gòu)溫度上拱變形測點(diǎn)宜安裝在軌道板(道床板)角處。4.2.4大跨度橋梁鋪設(shè)CRTSI型板式無砟軌道地段,同時(shí)梁端未設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器時(shí),宜對靠近梁縫處2塊軌道板范圍內(nèi)的凸型擋臺變形進(jìn)行監(jiān)測。4.2.5鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器溫度變形監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定:1基本軌伸縮位移監(jiān)測點(diǎn)宜布置于基本軌跟端,包含同一股道的左右股基本軌。2尖軌伸縮位移測點(diǎn)宜布置于尖軌尖端,包含同一股道的左右股尖軌。3梁端伸縮裝置測點(diǎn)宜布置于活動(dòng)鋼枕間、活動(dòng)鋼枕與相鄰混凝土軌枕間、伸縮標(biāo)尺等處。4.3傳感器4.3.1傳感器選型的總體要求應(yīng)符合下列規(guī)定:1應(yīng)根據(jù)所需監(jiān)測參數(shù)選取傳感器的量程、測量精度、分辨率、靈敏度等;2應(yīng)選用具有重復(fù)性好、穩(wěn)定性好、耐久性好和抗干擾能力強(qiáng)的傳感器;3應(yīng)選用技術(shù)成熟、性能先進(jìn)的產(chǎn)品;4傳感器應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)實(shí)際使用的環(huán)境因素,且便于現(xiàn)場安裝、系統(tǒng)集成、維護(hù)和更換。4.3.2傳感器壽命應(yīng)滿足工程監(jiān)測要求,監(jiān)測設(shè)備宜優(yōu)先選用表貼式可更換的設(shè)備,埋入式傳感器壽命宜在5年以上,非埋入式傳感器壽命宜在2年以上。4.3.3環(huán)境溫度傳感器量程應(yīng)覆蓋監(jiān)測區(qū)已有氣象觀測資料記錄的極值,最低精度不宜低于±0.2℃。4.3.4監(jiān)測結(jié)構(gòu)的溫度傳感器量程,最低溫度應(yīng)低于溫度極值10℃,最高溫度應(yīng)高于最高溫度極值20℃,最低精度不宜低于±0.2℃。4.3.5位移傳感器選型應(yīng)符合下列規(guī)定:1位移傳感器應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和監(jiān)測要求來選取,位移傳感器應(yīng)具有溫度補(bǔ)償功能。2鋼軌-軌道板/道床板相對位移傳感器的量程一般宜在±25mm范圍內(nèi),精度宜為±1mm。3軌道板/道床板-底座板/支承層縱向位移的量程一般宜在±25mm范圍內(nèi),精度宜為±1mm。4軌道板/道床板-底座板/支承層垂向位移的量程一般宜在±10mm范圍內(nèi),精度宜為±0.1mm。4.3.6應(yīng)變傳感器選型應(yīng)符合下列規(guī)定:1預(yù)埋式應(yīng)變傳感器應(yīng)加強(qiáng)施工過程保護(hù),同時(shí)增大測點(diǎn)的冗余性。2應(yīng)變傳感器量程宜不小于最大預(yù)測值的2倍。3應(yīng)變傳感器應(yīng)具有溫度補(bǔ)償功能或采用低溫敏傳感器。4當(dāng)采用電阻式應(yīng)變計(jì)時(shí),應(yīng)對導(dǎo)線電阻進(jìn)行修正。4.3.7視頻監(jiān)控設(shè)備選型應(yīng)符合下列規(guī)定:1視頻監(jiān)控設(shè)備應(yīng)具有實(shí)時(shí)監(jiān)視、存儲、回放、云臺控制、多級管理等功能,可具備現(xiàn)場抓拍、視頻內(nèi)容分析功能。2視頻監(jiān)控設(shè)備圖像分辨率不應(yīng)低于1920×1080。3根據(jù)現(xiàn)場需要合理確定半球、快球、槍機(jī)等視頻監(jiān)控設(shè)備類型。4宜采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。4.4數(shù)據(jù)采集4.4.1應(yīng)根據(jù)傳感器信號類型、數(shù)量、采樣范圍、采樣頻率、信號輸出方式等選擇合適的數(shù)據(jù)采集裝置,并考慮與數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備接口的兼容。4.4.2應(yīng)根據(jù)監(jiān)測需求、空間尺寸條件、測點(diǎn)數(shù)量和布設(shè)位置、傳感器類型等項(xiàng)目特點(diǎn),設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集裝置與傳感器間的空間分布關(guān)系,其與傳感器間的最遠(yuǎn)傳輸距離應(yīng)由傳感器的信號衰減傳輸性能確定。4.4.3數(shù)據(jù)采集裝置安置場所應(yīng)便于到達(dá),滿足運(yùn)維操作的空間需求,滿足采集硬件的工作環(huán)境要求,提供穩(wěn)定且不間斷的電力,具備滿足監(jiān)測需求的通訊條件。4.4.4監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)針對監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用及報(bào)警需求,設(shè)計(jì)包含數(shù)據(jù)采集模式、采集頻率、全時(shí)采集時(shí)長、觸發(fā)閾值、采集同步性等要求在內(nèi)的專項(xiàng)數(shù)據(jù)采集方案,方案可參考表4.4.1進(jìn)行設(shè)置。表4.4.1軌道結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集方案建議表監(jiān)測類型監(jiān)測項(xiàng)目最低采集頻率采集方式序號項(xiàng)目環(huán)境1溫濕度1次/10min全時(shí)采集軌道結(jié)構(gòu)溫度場及局部響應(yīng)2軌道結(jié)構(gòu)溫度1次/10min全時(shí)采集3軌道結(jié)構(gòu)相對位移1次/10min全時(shí)采集4軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)變1次/10min全時(shí)采集5裂縫及離縫寬度1Hz全時(shí)采集鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器狀態(tài)指標(biāo)1基本軌伸縮位移1次/10min全時(shí)采集2尖軌伸縮位移1次/10min全時(shí)采集3軌枕間距1次/10min全時(shí)采集4抬軌裝置垂向變形監(jiān)測1次/每趟車觸發(fā)采集道岔響應(yīng)1道岔裂紋1次/每趟車觸發(fā)采集2密貼監(jiān)測1次/每趟車觸發(fā)采集3心軌擠岔1次/每趟車觸發(fā)采集4.4.5數(shù)據(jù)采集軟件應(yīng)前置安裝運(yùn)行在監(jiān)測現(xiàn)場并能夠長期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,應(yīng)具備記錄系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的日志功能和故障自動(dòng)恢復(fù)功能,宜支持授權(quán)用戶對設(shè)備和軟件參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制。4.5數(shù)據(jù)傳輸4.5.1數(shù)據(jù)傳輸硬件應(yīng)保證監(jiān)測系統(tǒng)各組成部分間建立穩(wěn)定的物理連接,提供足夠的帶寬和數(shù)據(jù)冗余度,滿足各級終端對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?.5.2數(shù)據(jù)傳輸方案應(yīng)綜合考慮監(jiān)測規(guī)模、通信傳輸距離、現(xiàn)場地形條件、網(wǎng)絡(luò)覆蓋狀況等因素選取通信傳輸方式,宜采用單模光纖(光纜)傳輸和組網(wǎng)。4.5.3數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)可選用鐵路專用網(wǎng)絡(luò)或公網(wǎng),采用公網(wǎng)模式時(shí),應(yīng)采用秘鑰、數(shù)字簽名等方式對信息進(jìn)行安全加密。4.5.4現(xiàn)場監(jiān)控單元與鐵路維護(hù)管理單位間的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸宜采用光纖傳輸,主備用帶寬不小于100Mbit/s。4.5.5數(shù)據(jù)傳輸軟件應(yīng)具備數(shù)據(jù)包處理功能,以包為單位傳輸,采用應(yīng)答模式,并引入檢校-重發(fā)-補(bǔ)發(fā)機(jī)制進(jìn)行誤碼控制。4.5.6傳輸層數(shù)據(jù)協(xié)議應(yīng)使用TCP/IP協(xié)議,應(yīng)用層數(shù)據(jù)協(xié)議宜采用HTTP、MQTT等協(xié)議。4.6數(shù)據(jù)存儲、處理與分析4.6.1數(shù)據(jù)存儲與管理模塊應(yīng)具備數(shù)據(jù)高效存儲、數(shù)據(jù)快速顯示及指定時(shí)間回放、數(shù)據(jù)歸檔、數(shù)據(jù)庫容災(zāi)備份、故障恢復(fù)及日志審計(jì)等功能。4.6.2數(shù)據(jù)存儲及備份宜采用冷熱分離機(jī)制,實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)作為熱數(shù)據(jù)宜存儲于時(shí)序數(shù)據(jù)庫中且存儲時(shí)間不宜少于1年,冷數(shù)據(jù)存儲時(shí)間不宜少于5年,超時(shí)限的數(shù)據(jù)宜轉(zhuǎn)儲至離線存儲介質(zhì)。4.6.3視頻存儲宜采用循環(huán)更新方式,原始數(shù)據(jù)應(yīng)存儲于本地硬盤,普通視頻圖像存儲時(shí)間不宜小于1個(gè)月,告警時(shí)段圖像應(yīng)及時(shí)上傳主數(shù)據(jù)庫永久存儲。4.6.4數(shù)據(jù)存儲與管理模塊宜預(yù)留與工務(wù)安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的接口。4.6.5監(jiān)測數(shù)據(jù)處理、分析與反饋應(yīng)符合下列規(guī)定:1監(jiān)測數(shù)據(jù)采集后,首先應(yīng)對原始監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,以消除噪聲和不合理趨勢項(xiàng),進(jìn)行異常值判別和缺失值處理。2數(shù)據(jù)處理完成后應(yīng)快速進(jìn)入后端數(shù)據(jù)分析工作,包括特征值分析和規(guī)律分析。3監(jiān)測數(shù)據(jù)分析完成后應(yīng)及時(shí)、準(zhǔn)確反饋信息,并提出相應(yīng)對策與建議。正常情況下每天提供日報(bào)表,每周提供周報(bào)表,每月提供月報(bào)表。分析結(jié)構(gòu)在相對穩(wěn)定環(huán)境條件下的長期變化規(guī)律,以及特殊事件發(fā)生前后結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)持續(xù)變化較大、接近或達(dá)到預(yù)警值時(shí),應(yīng)提高監(jiān)測頻率和報(bào)表的反饋頻率。4.6.6軌道結(jié)構(gòu)服役狀態(tài)特征指標(biāo)及分析內(nèi)容見表4.6.1。表4.6.1軌道結(jié)構(gòu)服役狀態(tài)特征指標(biāo)分析表監(jiān)測類型監(jiān)測指標(biāo)特征值分析規(guī)律分析環(huán)境指標(biāo)環(huán)境溫濕度最高、最低、平均溫度,內(nèi)外最大溫差趨勢分析;
與設(shè)計(jì)溫度對比分析荷載作用指標(biāo)結(jié)構(gòu)溫度最高、最低、平均溫度,溫度梯度趨勢分析;
與環(huán)境溫度進(jìn)行相關(guān)性分析;
與設(shè)計(jì)溫度場對比分析;軌道局部響應(yīng)指標(biāo)軌道結(jié)構(gòu)相對位移最大值、最小值、平均值趨勢分析軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)變裂縫及離縫寬度鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器狀態(tài)指標(biāo)基本軌伸縮位移最大值、最小值、左右股伸縮位移量差值趨勢分析;與梁端縱向位移的相關(guān)性模型;與環(huán)境/結(jié)構(gòu)溫度的相關(guān)性及回歸模型;尖軌伸縮位移軌枕間距最大值、最小值趨勢分析;與梁端縱向位移的相關(guān)性模型;抬軌裝置垂向變形監(jiān)測最大值、最小值趨勢分析;道岔響應(yīng)道岔裂紋最大裂紋長度趨勢分析;密貼監(jiān)測最大值、最小值趨勢分析;心軌擠岔次數(shù)統(tǒng)計(jì)趨勢分析。4.6.7預(yù)警閾值的設(shè)定應(yīng)符合下列規(guī)定:1根據(jù)設(shè)計(jì)值、竣工試驗(yàn)值、規(guī)范容許值并結(jié)合結(jié)構(gòu)的重要性等多種因素綜合確定。2除結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)與狀態(tài)指標(biāo),監(jiān)測數(shù)據(jù)本身的特征和規(guī)律也可用于閾值確定,以判斷結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)異常情況。3閾值應(yīng)根據(jù)使用期間的環(huán)境變化、結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化、歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)值等因素進(jìn)行調(diào)整。4軌道結(jié)構(gòu)的預(yù)警閾值可根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)和設(shè)備性能確定。4.7監(jiān)測中心4.7.1監(jiān)測中心主要由數(shù)據(jù)庫、WEB服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和監(jiān)控終端構(gòu)成。4.7.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)應(yīng)遵循可靠性、先進(jìn)性和可擴(kuò)展性原則,宜采用分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)對信息進(jìn)行分類存儲管理。4.7.3數(shù)據(jù)庫應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)需求分析及功能結(jié)構(gòu)的確定,結(jié)合不同的前端監(jiān)測設(shè)備,建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)格式,準(zhǔn)確有效地記錄所有的監(jiān)測數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)查詢的靈活性。4.7.4嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)庫的訪問權(quán)限,根據(jù)系統(tǒng)分配的不同帳號等級開放相應(yīng)的權(quán)限,以保護(hù)數(shù)據(jù)庫不被未經(jīng)授權(quán)的訪問和破壞,確保數(shù)據(jù)的安全性和穩(wěn)定性。4.7.5應(yīng)針對不同的應(yīng)用要求制定不同的數(shù)據(jù)備份計(jì)劃,定期對數(shù)據(jù)庫和日志文件進(jìn)行備份,以保證一旦發(fā)生故障,可利用備份文件,迅速將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到一致性狀態(tài),確保數(shù)據(jù)的完整性和持續(xù)性。4.7.6監(jiān)控終端軟件應(yīng)與數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)扔布嗥ヅ?,且具有兼容性、可擴(kuò)展性、易維護(hù)性和界面友好性。4.7.7監(jiān)控終端軟件應(yīng)具有簡潔易用的用戶界面,宜選用B/S模式。4.7.8數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲和管理設(shè)備信息應(yīng)具備實(shí)時(shí)在線顯示功能,并可對各模塊功能參數(shù)進(jìn)行在線設(shè)置和修改。4.7.9監(jiān)控終端軟件應(yīng)具備監(jiān)測數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)預(yù)警信息及各類評估結(jié)果的在線顯示功能、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)功能、報(bào)表自動(dòng)化生成功能。4.7.10監(jiān)控終端軟件自動(dòng)對比監(jiān)測參數(shù)實(shí)測值和預(yù)警閾值,如超限則自動(dòng)報(bào)警,根據(jù)報(bào)警等級將報(bào)警信息發(fā)送至不同等級用戶終端。4.7.11監(jiān)控終端軟件宜采用橙色和紅色兩級預(yù)警,閾值設(shè)置原則應(yīng)符合表4.7.1的規(guī)定。表4.7.1預(yù)警閾值設(shè)置原則預(yù)警等級閾值橙色預(yù)警
(警戒值)根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)值取值,取具有97.5%保證率的預(yù)警指標(biāo)分位值。紅色預(yù)警
(安全值)結(jié)構(gòu)響應(yīng)超出設(shè)計(jì)荷載組合最不利工況的響應(yīng)值,或相關(guān)規(guī)范與規(guī)程規(guī)定的限值,或行車安全值,或設(shè)計(jì)允許值,作為紅色預(yù)警閾值。4.7.12監(jiān)測終端軟件預(yù)警模塊的主要功能應(yīng)符合下列規(guī)定:1預(yù)警模塊應(yīng)具備預(yù)警值設(shè)置、預(yù)警信息統(tǒng)計(jì)和分級推送功能。2預(yù)警內(nèi)容應(yīng)包括始末時(shí)間、預(yù)警級別、警示事項(xiàng)、傳感器編號及位置、預(yù)警監(jiān)測值及閾值、預(yù)警頻率等。3預(yù)警模塊應(yīng)能發(fā)布、調(diào)整和解除預(yù)警。4.7.13監(jiān)控終端軟件應(yīng)具備文檔管理功能,支持用戶在線進(jìn)行上傳、下載、刪除、新建等檔案管理操作。4.7.14監(jiān)控終端軟件應(yīng)具備用戶角色管理、權(quán)限控制、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控等功能。4.7.15監(jiān)控終端軟件應(yīng)采用網(wǎng)絡(luò)安全登錄、分級授權(quán)、SSL證書等網(wǎng)絡(luò)安全措施,防范系統(tǒng)入侵風(fēng)險(xiǎn)。4.8接口設(shè)計(jì)4.8.1監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備的供電負(fù)荷等級及電能質(zhì)量應(yīng)符合《鐵路電力設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10008)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4.8.2監(jiān)控單元供電和電源設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定:1監(jiān)控單元采用電力專業(yè)配備的配電箱獨(dú)立供電,供電接入點(diǎn)應(yīng)設(shè)在監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)控單元內(nèi),并應(yīng)符合《鐵路通信設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10006)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2監(jiān)控單元電源設(shè)備宜按雙套配置,互為備用。3監(jiān)控單元設(shè)備可配置UPS作為電源凈化和臨時(shí)斷電使用,UPS設(shè)備的功能及性能應(yīng)符合《鐵路通信電源第3部分:通信用不間斷電源設(shè)備》TB/T2993.3等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4監(jiān)控單元電源設(shè)備的備用時(shí)間應(yīng)不小于3h。5現(xiàn)場采集設(shè)備宜采用監(jiān)控單元內(nèi)的電源設(shè)備供電。4.8.3監(jiān)測系統(tǒng)與鐵路運(yùn)營單位間的主干通信光纖,應(yīng)由通信專業(yè)統(tǒng)一設(shè)計(jì),光纖接入點(diǎn)應(yīng)設(shè)在監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)控單元或設(shè)備用房內(nèi)。4.8.4監(jiān)測設(shè)備防雷應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì),并應(yīng)符合《鐵路防雷及接地工程技術(shù)規(guī)范》TB10180、《鐵路通信設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10006等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。5監(jiān)測系統(tǒng)安裝與調(diào)試現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)安裝可劃分為傳感器安裝、線纜敷設(shè)、數(shù)據(jù)采集機(jī)柜安裝等分部工程。5.1傳感器安裝5.1.1傳感器安裝位置及安裝工藝應(yīng)滿足實(shí)施方案要求及設(shè)備技術(shù)要求。5.1.2埋入式傳感器安裝應(yīng)符合下列規(guī)定:1傳感器埋設(shè)宜與鋼筋牢固綁扎,并設(shè)有可靠的保護(hù)措施,防止混凝土澆筑過程中損壞傳感器。2混凝土中引出線纜應(yīng)采用軟管保護(hù),軟管與結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎牢固,光纖類傳感器的光纜端頭應(yīng)有密封保護(hù)措施。5.1.3結(jié)構(gòu)表面?zhèn)鞲衅靼惭b應(yīng)符合下列規(guī)定:1傳感器宜采用基座與結(jié)構(gòu)連接。2鋼構(gòu)件表面安裝傳感器時(shí),應(yīng)將基座與結(jié)構(gòu)焊接固定,基座宜與構(gòu)件在工廠同步加工,疲勞敏感區(qū)宜采用粘貼方式與結(jié)構(gòu)固定。3混凝土構(gòu)件表面安裝傳感器時(shí),宜在施工過程中將基座埋入混凝土或用膨脹螺栓將基座牢靠錨固在結(jié)構(gòu)表面,螺栓應(yīng)采取防松動(dòng)措施。4采用夾具或抱箍固定時(shí),夾具和抱箍應(yīng)與傳感器連接可靠。5.1.4傳感器應(yīng)根據(jù)安裝位置和形狀設(shè)計(jì)合理的保護(hù)裝置,且將傳感器引線外套保護(hù)管引出并固定在結(jié)構(gòu)表面。5.1.5安裝鋼軌-軌道板/道床板相對位移傳感器時(shí),傳感器應(yīng)采取絕緣措施,禁止將鋼軌與軌道板/道床板連通;同時(shí)傳感器不應(yīng)設(shè)置在線路內(nèi)側(cè)。5.1.6視頻攝像頭立桿的高度不得超過其與線路外軌間的最短距離,同時(shí)立桿頂端與接觸網(wǎng)的距離應(yīng)大于3m。5.2線纜敷設(shè)5.2.1線纜的敷設(shè)與防護(hù)應(yīng)符合《鐵路信號設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10007)及《鐵路通信設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10006)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。5.2.2線槽應(yīng)綜合考慮工程環(huán)境條件、重要性和耐久性等因素合理選擇防腐處理方式,并應(yīng)設(shè)置伸縮節(jié)。5.2.3線纜敷設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定:1線纜無壓扁、護(hù)套損傷、表面嚴(yán)重劃傷等缺陷。2線纜表面宜打上“XX監(jiān)測專用”等字樣。3線纜終端接線處及經(jīng)過伸縮縫處應(yīng)留有冗余。4橋面線纜宜敷設(shè)于弱電槽內(nèi),弱電槽外的線纜應(yīng)采用防護(hù)管,且與結(jié)構(gòu)牢靠固定,防護(hù)管彎曲應(yīng)符合光電纜彎曲半徑的要求。5結(jié)構(gòu)內(nèi)部敷設(shè)的線纜應(yīng)采用管槽防護(hù),管槽應(yīng)與結(jié)構(gòu)牢靠固定,保持連續(xù)的電氣連接,并有不少于兩點(diǎn)的良好接地。6線纜在金屬防護(hù)管內(nèi)敷設(shè)時(shí),管口處應(yīng)采取防護(hù)措施。7線纜進(jìn)入設(shè)備箱時(shí),宜從底部進(jìn)入,并設(shè)置防水措施,管線孔應(yīng)密封。8設(shè)備間連接線的電磁屏蔽性能與防水防腐蝕等級應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,宜采用單根完整屏蔽線,存在中間接頭時(shí)應(yīng)使用熱縮接頭。5.3數(shù)據(jù)采集機(jī)柜安裝5.3.1數(shù)據(jù)采集機(jī)柜應(yīng)安裝在信號采集干擾小的環(huán)境中,無法避開時(shí)應(yīng)采取有效的屏蔽措施。5.3.2數(shù)據(jù)采集機(jī)柜應(yīng)安裝在傳輸線路較短、信號損失最小的位置。5.3.3機(jī)柜表面應(yīng)進(jìn)行防銹處理,噴涂監(jiān)測系統(tǒng)管理單位名稱和聯(lián)系方式。若機(jī)柜數(shù)量較多時(shí)應(yīng)進(jìn)行編號。5.3.4機(jī)柜不得侵入限界。安裝于橋梁梁面上時(shí),機(jī)柜宜布置在橋梁防撞墻外側(cè)的走行道上,避開橋梁梁縫,并預(yù)留走行位置,不妨礙作業(yè)人員通過;安裝于路基上時(shí),機(jī)柜宜固定在路肩防水層區(qū)域;安裝于岔區(qū)時(shí),機(jī)柜不應(yīng)遮擋行車標(biāo)志。5.3.5機(jī)柜應(yīng)安裝牢固,所有緊固件應(yīng)擰緊且采取防松措施。5.3.6機(jī)柜柜門應(yīng)鎖閉牢固,機(jī)柜的開門方向應(yīng)與列車運(yùn)行方向相反,防止列車風(fēng)吹開機(jī)柜柜門帶來安全隱患。5.3.7機(jī)柜內(nèi)應(yīng)設(shè)置防雷器和空氣開關(guān)。5.3.8線纜從電纜槽道引入至數(shù)據(jù)采集機(jī)柜時(shí),采用鍍鋅鋼管、鋼絲橡膠軟管或橋架防護(hù)。保護(hù)管結(jié)合部位連接可靠并用密封膠防水。5.4系統(tǒng)調(diào)試5.4.1系統(tǒng)調(diào)試前應(yīng)先查驗(yàn)已安裝設(shè)備的規(guī)格型號、配線、接地系統(tǒng)、絕緣電阻、引入電源等是否符合設(shè)計(jì)要求。5.4.2設(shè)備安裝完成后,應(yīng)對供電情況、設(shè)備運(yùn)行狀況、采集數(shù)據(jù)的可靠性和同步性、信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性等項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)試。5.4.3系統(tǒng)軟件開發(fā)完成后,應(yīng)對數(shù)據(jù)采集與傳輸軟件、數(shù)據(jù)存儲與管理軟件、用戶端軟件的接口、設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)功能以及穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)試,軟件調(diào)試完成后應(yīng)出具軟件測試報(bào)告。5.4.4系統(tǒng)各項(xiàng)功能根據(jù)設(shè)計(jì)要求自檢合格后,即可進(jìn)入試運(yùn)行階段,試運(yùn)行期不宜少于1個(gè)月。5.4.5試運(yùn)行期間,監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性應(yīng)符合下列規(guī)定:1系統(tǒng)各項(xiàng)功能運(yùn)行正常,系統(tǒng)每月平均無故障工作時(shí)間應(yīng)不小于每月總時(shí)長的90%。2每日系統(tǒng)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)的完整率應(yīng)不小于90%。3監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)保證數(shù)據(jù)具有較好的周期性及與環(huán)境的相關(guān)性,無明顯的系統(tǒng)性偏移。6監(jiān)測系統(tǒng)驗(yàn)收與移交6.1設(shè)備安裝驗(yàn)收6.1.1傳感器安裝驗(yàn)收應(yīng)符合下列規(guī)定:1監(jiān)測系統(tǒng)安裝單位提供傳感器清單,驗(yàn)收人員按照清單現(xiàn)場確認(rèn)傳感器型號、規(guī)格及數(shù)量;2查驗(yàn)傳感器的型號、規(guī)格、數(shù)量和技術(shù)指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)要求,檢查生產(chǎn)廠家的合格認(rèn)證標(biāo)識,檢測報(bào)告等是否完整;3傳感器的安裝位置和方式是否符合設(shè)計(jì)文件要求。4表面式傳感器的成活率為100%,埋入式傳感器的成活率不低于90%。驗(yàn)收時(shí)檢查采集的數(shù)據(jù)是否正常,并進(jìn)行歸檔記錄。5傳感器安裝對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響均已恢復(fù),傳感器表面或附近有明確的設(shè)備信息標(biāo)識。6.1.2線纜敷設(shè)安裝應(yīng)符合下列規(guī)定:1線纜應(yīng)采用線卡、線槽等措施進(jìn)行固定,并做好相應(yīng)標(biāo)識。2敷設(shè)線纜時(shí),應(yīng)按設(shè)計(jì)文件要求采取保護(hù)措施;當(dāng)設(shè)計(jì)文件無規(guī)定時(shí),宜采用橡膠管或鋼管進(jìn)行保護(hù)。3不應(yīng)敷設(shè)在影響操作和妨礙設(shè)備和管道檢修、車輛和行人通行的位置,應(yīng)避開運(yùn)輸、人行通道和吊裝孔。對遭受雨淋、太陽直射的柜、箱,纜線宜考慮底部進(jìn)入并應(yīng)有防水措施。4不應(yīng)敷設(shè)在有腐蝕性物質(zhì)排放、強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場干擾的區(qū)域,當(dāng)無法避免時(shí),應(yīng)采取防護(hù)或屏蔽措施。5線纜的終端接線處及經(jīng)過伸縮縫和沉降縫處應(yīng)留有冗余度。6線纜不應(yīng)有中間接頭,無法避免時(shí)應(yīng)在接線箱或拉線盒內(nèi)接線,接頭宜采用壓接;當(dāng)采用焊接時(shí)應(yīng)用無腐蝕性的助焊劑。6.1.3數(shù)據(jù)采集機(jī)柜安裝驗(yàn)收需滿足以下要求:1數(shù)據(jù)采集機(jī)柜應(yīng)安裝穩(wěn)妥,滿足機(jī)柜安裝的相關(guān)規(guī)范要求。2數(shù)據(jù)采集機(jī)柜內(nèi)設(shè)備應(yīng)安裝平整,空間富裕,線纜排線整齊。3數(shù)據(jù)采集機(jī)柜應(yīng)進(jìn)行編號,方便后期養(yǎng)護(hù)維修。6.2軟件驗(yàn)收6.2.1軟件應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和顯示、自動(dòng)存儲、緩存管理、即時(shí)反饋和自動(dòng)傳輸?shù)裙δ埽?.2.2軟件應(yīng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地通信,可本地或遠(yuǎn)程調(diào)整設(shè)備配置,可通過標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫或本地配置文件進(jìn)行信息讀??;6.2.3軟件應(yīng)具備分級預(yù)警及預(yù)警解除功能,報(bào)警信息自動(dòng)化處理、顯示、發(fā)送過程合理及時(shí),無報(bào)警信息的漏報(bào)和誤報(bào)。6.2.4軟件應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示及回放歷史時(shí)段的監(jiān)測數(shù)據(jù)及分析結(jié)果,具備數(shù)據(jù)處理分析能力和報(bào)表的自動(dòng)化生成、管理功能。6.2.5軟件響應(yīng)速度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)文件要求。6.2.6軟件可靠性和穩(wěn)定性各項(xiàng)要求不應(yīng)低于試運(yùn)行期的要求。6.3系統(tǒng)移交6.3.1系統(tǒng)交付前應(yīng)對接收單位的使用人員進(jìn)行培訓(xùn),包括設(shè)備維護(hù)、系統(tǒng)軟件主要功能、系統(tǒng)日常運(yùn)行維護(hù)、系統(tǒng)異常和報(bào)警處理等操作培訓(xùn)。6.3.2驗(yàn)收合格后應(yīng)按規(guī)定將系統(tǒng)設(shè)備和軟件移交給接收單位。6.3.3系統(tǒng)移交資料應(yīng)包含以下內(nèi)容:1系統(tǒng)驗(yàn)收資料;2設(shè)備維護(hù)手冊;3操作培訓(xùn)資料;4其他相關(guān)技術(shù)資料。本規(guī)程用詞說明1表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的用詞:正面詞采用“必須”;反面詞采用“嚴(yán)禁”。2表示嚴(yán)格,在正常情況均應(yīng)這樣做的用詞:正面詞采用“應(yīng)”;反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。3表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的用詞:正面詞采用“宜”;反面詞采用“不宜”;表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的用詞,采用“可”?!陡咚勹F路軌道安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》條文說明本條文說明系對重點(diǎn)條文的編寫依據(jù)、存在的問題以及執(zhí)行過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)等予以說明,不具備與規(guī)范正文同等的法律效力,僅供使用者作為理解和把握規(guī)范規(guī)定的參考。為了減少篇幅,只列條文號,未抄錄原條文。1.0.1本規(guī)程涉及的高速鐵路軌道,主要針對有砟軌道、CRTSI型、Ⅱ型、Ⅲ型板式無砟軌道和雙塊式無砟軌道,其他類型軌道結(jié)構(gòu)監(jiān)測需增設(shè)監(jiān)測系統(tǒng)時(shí),可參照本規(guī)程執(zhí)行。1.0.2本規(guī)程針對的是高速鐵路軌道服役狀態(tài)的長期監(jiān)測,監(jiān)測的指標(biāo)以溫度、變形、應(yīng)變等靜態(tài)指標(biāo)為主,監(jiān)測的周期一般要求超過1年。3.1.2監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)是復(fù)雜的系統(tǒng)性工程,涉及傳感、網(wǎng)絡(luò)通信、信號處理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)挖掘與預(yù)測、結(jié)構(gòu)分析等多學(xué)科交叉內(nèi)容,核心在于對監(jiān)測數(shù)據(jù)的利用分析及對軌道結(jié)構(gòu)狀態(tài)的評估,需要組建專業(yè)化的隊(duì)伍負(fù)責(zé)系統(tǒng)全過程的建設(shè)及運(yùn)維,并對監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、可利用性負(fù)責(zé)。系統(tǒng)建設(shè)流程參考如下:1可行性研究階段確定監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的必要性,納入項(xiàng)目及投資。2實(shí)施階段組織招投標(biāo)或委托專業(yè)單位開展,編制詳細(xì)的系統(tǒng)實(shí)施方案,通過評審后組織設(shè)備采購、開發(fā)及實(shí)施。3試運(yùn)行階段,進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試、優(yōu)化,評判系統(tǒng)的運(yùn)行情況,評價(jià)實(shí)施單位的工作效果。4驗(yàn)收階段,進(jìn)行系統(tǒng)施工質(zhì)量的驗(yàn)收和評定。3.1.6根據(jù)《關(guān)于加強(qiáng)高鐵軌旁設(shè)備管理的通知》(工電綜技函〔2019〕40號)的要求,軌旁安裝的各類傳感設(shè)備及其控制箱盒,需要納入設(shè)計(jì)范疇,統(tǒng)籌考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久情況、易于維護(hù)等因素,與主體工程同步建設(shè)、同步驗(yàn)收、同步投運(yùn),滿足鐵路運(yùn)輸安全條件,符合國家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。3.2.3鐵四院于2009年武廣高鐵雷大橋軌道監(jiān)測項(xiàng)目開始,先后開展了30余個(gè)高鐵軌道監(jiān)測項(xiàng)目,采用的監(jiān)測方法、監(jiān)測周期如下表所示。結(jié)合10多年的軌道監(jiān)測經(jīng)驗(yàn),提出軌道長期監(jiān)測方法選取建議:對于監(jiān)測周期在2年以內(nèi)的項(xiàng)目,可考慮采用振弦式監(jiān)測技術(shù)、光纖光柵監(jiān)測技術(shù)或其他成熟的監(jiān)測技術(shù);對于監(jiān)測周期超過2年的項(xiàng)目,建議采用長期穩(wěn)定性和耐久性好的監(jiān)測手段,如光纖光柵監(jiān)測技術(shù)。對于軌道結(jié)構(gòu)中不利于安裝接觸式傳感器的敏感部位,例如鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器尖軌/基本軌、道岔尖軌,宜優(yōu)先采用非接觸式的監(jiān)測手段,如圖像識別技術(shù)、激光測量技術(shù)等。說明表3.2.3-1高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)綜合監(jiān)測方法現(xiàn)場應(yīng)用典型工點(diǎn)序號監(jiān)測工點(diǎn)類型監(jiān)測工點(diǎn)名稱監(jiān)測系統(tǒng)建立時(shí)間監(jiān)測系統(tǒng)服役時(shí)間監(jiān)測方法1CRTSI型板式無砟軌道廣深港高鐵沙灣水道特大橋連續(xù)梁梁端軌道狀態(tài)監(jiān)測2014.15年光纖傳感技術(shù)2哈齊高鐵CRTSⅠ型板式無砟軌道狀態(tài)監(jiān)測2015.18年光纖傳感技術(shù)3哈大高鐵成高子試驗(yàn)段2014.12年振弦式監(jiān)測技術(shù)4CRTSI型雙塊式無砟軌道蘭新第二雙線烏魯木齊試驗(yàn)段2014.12年振弦式監(jiān)測技術(shù)5蘭新第二雙線吐魯番試驗(yàn)段2014.12年振弦式監(jiān)測技術(shù)6成都地區(qū)雙塊式無砟軌道試驗(yàn)點(diǎn)2014.12年振弦式監(jiān)測技術(shù)7CRTSII型板式無砟軌道京滬高鐵南京南站路橋過渡段軌道狀態(tài)監(jiān)測2013.82年振弦式監(jiān)測技術(shù)8滬昆高鐵蕭山特大橋軌道狀態(tài)監(jiān)測2014.32年振弦式監(jiān)測技術(shù)9寧杭高鐵湖州隧道入口CRTSⅡ型板式無砟軌道監(jiān)測2014.64年振弦式監(jiān)測技術(shù)10滬昆高鐵金華江特大橋軌道狀態(tài)監(jiān)測2014.84年光纖傳感技術(shù)11滬昆高鐵江山站板式道岔狀態(tài)監(jiān)測2014.84年光纖傳感技術(shù)12京福高鐵金寨路特大橋小半徑曲線段CRTSⅡ型板式無砟軌道綜合監(jiān)測2015.15年光纖傳感技術(shù)13滬昆高鐵撫州CRTSⅡ型板式無砟軌道狀態(tài)監(jiān)測2015.63年圖像識別技術(shù)14合福高鐵巢湖東站無砟軌道服役狀態(tài)監(jiān)測2019.13年振弦式監(jiān)測技術(shù)15CRTSIII型板式無砟軌道鄭徐高鐵跨京杭運(yùn)河特大橋CRTSⅢ型板式無砟軌道監(jiān)測2016.43年振弦式監(jiān)測技術(shù)16鄭徐高鐵跨路基地段CRTSⅢ型板式無砟軌道運(yùn)營狀態(tài)監(jiān)測2016.43年振弦式監(jiān)測技術(shù)17道岔區(qū)縱連板式無砟軌道武廣高鐵雷大橋特大橋道岔區(qū)板式無砟軌道運(yùn)營監(jiān)測2009.73年光纖傳感技術(shù)18道岔區(qū)軌枕埋入式無砟軌道滬昆高鐵贛江特大橋跨九龍大道道岔連續(xù)梁拱橋(跨度102m)上無縫道岔綜合監(jiān)測2014.124年光纖傳感技術(shù)19橋梁-軌道一體化綜合監(jiān)測寧安高鐵安慶長江大橋健康服役狀態(tài)監(jiān)測2016.97年圖像識別技術(shù)+振弦式監(jiān)測技術(shù)20有砟軌道鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器京福高鐵銅陵長江大橋鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器區(qū)軌道狀態(tài)監(jiān)測2017.55年光纖傳感技術(shù)21張吉懷高鐵酉水大橋鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器監(jiān)控2021.101年圖像識別技術(shù)22無砟軌道鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器監(jiān)控昌吉贛高鐵贛江特大橋鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器監(jiān)控2019.73年圖像識別技術(shù)23商合杭高鐵裕溪河特大橋鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器監(jiān)控2020.32年圖像識別技術(shù)4.1.2根據(jù)不同的軌道結(jié)構(gòu)形式,軌道結(jié)構(gòu)溫度對應(yīng)的監(jiān)測部位各不相同。CRTS雙塊式無砟軌道宜監(jiān)測道床板溫度和底座/支承層溫度;CRTSⅠ型板式無砟軌道宜監(jiān)測軌道板溫度和底座板溫度;CRTSⅡ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)宜監(jiān)測軌道板溫度、砂漿層溫度和底座板溫度;CRTSⅢ型板式無砟軌道宜監(jiān)測軌道板溫度、自密實(shí)混凝土層溫度和底座板溫度。CRTS雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)的一個(gè)主要特征就是在長大路基地段道床板采用連續(xù)不間斷結(jié)構(gòu)。相比較單元結(jié)構(gòu),縱連混凝土結(jié)構(gòu)溫度效應(yīng)明顯;而CRTS雙塊式無砟軌道縱連道床板的豎向穩(wěn)定性主要依靠道床板和支承層的粘結(jié)作用及道床板的整體效應(yīng),因此CRTS雙塊式無砟軌道道床對于支承層表面的拉毛質(zhì)量、道床板施工前支承層表面的潔凈度要求高。在實(shí)際工程中,雙塊式軌枕預(yù)制混凝土和道床板現(xiàn)澆混凝土界面存在新老混凝土的結(jié)合問題,如果軌枕周圍及軌枕下混凝土振搗不密實(shí),則在新老混凝土界面容易出現(xiàn)離縫,影響結(jié)構(gòu)耐久性。CRTS雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)重點(diǎn)監(jiān)測以下內(nèi)容:(1)軌道結(jié)構(gòu)溫度;(2)道床板與支承層的縱向相對位移;(3)道床板與支承層的垂向相對位移。凸形擋臺是CRTSⅠ型板式無砟軌道的限位結(jié)構(gòu),主要功能是限制軌道板的縱、橫向移動(dòng),保證軌道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。凸形擋臺主要承受溫度力、軌道橫向阻力、輪軌橫向力、制動(dòng)/牽引力等水平荷載;對于溫度跨度較大的橋梁,由于環(huán)境溫度變化所產(chǎn)生的梁軌相互作用對梁端凸形擋臺限位結(jié)構(gòu)受力的影響較大。根據(jù)CRTSⅠ型板式無砟軌道的現(xiàn)場排查資料,溫度跨度較大的連續(xù)梁梁端凸形擋臺與底座連接處容易發(fā)生拉裂情況,因此對于CRTSⅠ型板式無砟軌道,大跨度連續(xù)梁梁端是無砟軌道監(jiān)測的一個(gè)重點(diǎn)區(qū)域。CRTSⅠ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)重點(diǎn)監(jiān)測以下內(nèi)容:(1)軌道結(jié)構(gòu)溫度;(2)鋼軌-軌道板縱向相對位移;(3)凸型擋臺與軌道板縱向相對位移;(4)軌道板-底座板縱向相對位移;(5)凸臺內(nèi)混凝土和鋼筋應(yīng)力。砂漿層與軌道板或底座板(支承層)之間出現(xiàn)離縫傷損是CRTSⅡ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)中較為常見的傷損形式之一。尤其是在夏季持續(xù)高溫作用下,離縫嚴(yán)重地段會產(chǎn)生軌道板上拱病害,影響行車安全。因此軌道板的離縫上拱是CRTSⅡ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)監(jiān)測的重點(diǎn)。CRTSⅡ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)的受力變形主要與軌道結(jié)構(gòu)的溫度、砂漿層的離縫狀態(tài)、寬窄接縫狀態(tài)、側(cè)向擋塊的受力等因素有關(guān)。CRTSⅡ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu),重點(diǎn)監(jiān)測以下內(nèi)容:(1)軌道結(jié)構(gòu)溫度;(2)鋼軌-軌道板縱向相對位移;(3)軌道板-底座板縱向、垂向相對位移;(4)寬窄接縫內(nèi)張拉鎖件和混凝土受力;(5)底座板內(nèi)混凝土和鋼筋應(yīng)力。根據(jù)《CN鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器暫行技術(shù)條件》(TJ/GW143-2015),對于鋪設(shè)在伸縮位移較大的長大連續(xù)梁梁端、曲線橋或新型橋梁結(jié)構(gòu)等特殊地段的鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器,為及時(shí)掌握其使用狀態(tài)與周圍環(huán)境的變化,以便工務(wù)部門及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修,宜在調(diào)節(jié)器范圍設(shè)置監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備遠(yuǎn)程記錄調(diào)節(jié)器相關(guān)使用數(shù)據(jù)(氣溫、軌溫、梁溫、梁縫寬度、基本軌和尖軌伸縮量等數(shù)據(jù))的功能,并不得對調(diào)節(jié)器自身及線路其他設(shè)備正常使用產(chǎn)生干擾。根據(jù)《高速鐵路道岔監(jiān)測系統(tǒng)(JDS-300A)暫行技術(shù)條件》(鐵總科技[2015]208號),道岔監(jiān)測內(nèi)容包含岔區(qū)鋼軌裂紋、密貼、心軌擠岔3部分。其中岔區(qū)鋼軌裂紋包含鋼軌螺栓貫穿裂紋、軌頭下鄂水平裂紋、軌腰水平裂紋、軌頭縱向裂紋、軌底裂紋。密貼監(jiān)測、心軌擠岔監(jiān)測功能滿足鐵運(yùn)[2008]36號文《道岔監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備》規(guī)定。4.2.2~4.2.3無砟軌道溫度場及溫度變形測點(diǎn)布置方案參照《高速鐵路無砟軌道溫度場及溫度變形監(jiān)測》(Q/CR804-2020)。4.2.4大跨度橋梁CRTSⅠ型框架板式無砟軌道梁端的凸型擋臺為半圓形,是軌道結(jié)構(gòu)受力的薄弱環(huán)節(jié),目前類似橋梁上已經(jīng)出現(xiàn)過凸形擋臺與底座板連接處破損,凸形擋臺破損的情況。凸型擋臺與軌道板間的縱向相對位移監(jiān)測能夠很好地反映出凸形擋臺的服役狀態(tài)。根據(jù)對廣深港高鐵沙灣水道特大橋梁端凸型擋臺與軌道板間的縱向相對位移的長期監(jiān)測,凸型擋臺與軌道板相對位移測點(diǎn)2和3位于梁縫處,測點(diǎn)1和4與梁縫距離1塊軌道板(說明圖4.2.4-1所示)。4個(gè)測點(diǎn)全年的凸臺與軌道板的相對位移變化趨勢相同(說明圖4.2.4-2所示),均從正相對位移變成負(fù)相對位移,最后再回到正的相對位移,即凸臺與軌道板間由受拉變成受壓再到受拉狀態(tài)。其中測點(diǎn)1的相對位移年最大變化量為5.88mm,測點(diǎn)2的相對位移年最大變化量為10.88mm,測點(diǎn)3相對位移年最大變化量為7.06mm,測點(diǎn)4相對位移年最大變化量為9.67mm。距離梁端第二個(gè)凸型擋臺的年變化量(測點(diǎn)1和測點(diǎn)4)均≤±4mm(該范圍為凸臺樹脂砂漿彈性變形的正常范圍),因此對大跨度橋梁靠近梁縫處2塊軌道板范圍內(nèi)的凸型擋臺變形進(jìn)行監(jiān)測一般可滿足安全監(jiān)測需求。說明圖4.2.4-1凸型擋臺與軌道板相對位移測點(diǎn)布置圖說明圖4.2.4-2全年凸型擋臺與軌道板相對位移量隨時(shí)間變化圖4.3.1傳感器主要性能參數(shù)定義如下:(1)量程:傳感器所能測量的最大被測量的數(shù)值;(2)測量精度:真值附近正負(fù)三倍標(biāo)準(zhǔn)差的值與量程之比,是指測量值與真值的最大差異;(3)分辨率:傳感器能夠檢測到的最小輸入增量;(4)靈敏度:傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出量變化對輸入量變化的比值;(5)重復(fù)性:傳感器在全量程輸入按同一方向做連續(xù)多次測試時(shí)所得的輸入-輸出特性曲線不一致的程度,體現(xiàn)隨機(jī)性的誤差;(6)穩(wěn)定性:傳感器在相當(dāng)長的工作時(shí)間內(nèi)保持其性能的能力,又稱長期穩(wěn)定性。4.3.2傳感器的預(yù)期壽命是制約監(jiān)測系統(tǒng)使用年限的重要環(huán)節(jié),受到溫度、濕度、振動(dòng)沖擊、污染、灰塵、供電穩(wěn)定性等諸多因素影響,也與對監(jiān)測系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)程度緊密相關(guān)。對于軌道結(jié)構(gòu)監(jiān)測,埋入式傳感器適用于新建道床的埋入式應(yīng)變及溫度傳感器。安裝溫度傳感器是為了獲取結(jié)構(gòu)的溫度場,一般經(jīng)歷1~2年的循環(huán),即可獲取較為準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)溫度分布規(guī)律。安裝埋入式應(yīng)變是為了獲得混凝土結(jié)構(gòu)的恒載應(yīng)力及后續(xù)的應(yīng)力增量。因此,以獲取軌道結(jié)構(gòu)恒載應(yīng)力為目標(biāo)的埋入式應(yīng)變計(jì),結(jié)合目前開展的多項(xiàng)現(xiàn)場監(jiān)測試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),5年的設(shè)備壽命期較為合適,足夠獲得較為準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)恒載應(yīng)力發(fā)展歷程。5年后軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)變的測量可以由表貼式應(yīng)變計(jì)代替,進(jìn)行應(yīng)力增量的測量,恒載應(yīng)力可以通過截面應(yīng)力關(guān)系換算至表面。非埋入式傳感器直接暴露在外界環(huán)境中,根據(jù)調(diào)研、經(jīng)濟(jì)性及實(shí)際使用情況,使用年限在2年左右。傳感器更換時(shí),需考慮數(shù)據(jù)的延續(xù)性和可繼承性。4.4.3軌道數(shù)據(jù)采集站安置場所一般根據(jù)實(shí)際需求,按最有利于達(dá)到采集目標(biāo)的原則(高效、高質(zhì)量、可靠)設(shè)置,常常選擇橋梁擋墻外側(cè)靠近傳感器區(qū)域,如擋墻外側(cè)或護(hù)欄上,有時(shí)也設(shè)置在橋梁的橋墩上。4.4.4采集設(shè)備按照其采集的時(shí)間頻度、頻次和時(shí)間間隔,一般分為全時(shí)采集、定時(shí)采集、觸發(fā)采集三種模式,其中全時(shí)采集為實(shí)時(shí)連續(xù)的采集;定時(shí)采集僅在指定某時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行全時(shí)采集;觸發(fā)采集僅在采集數(shù)據(jù)觸發(fā)預(yù)設(shè)閾值時(shí),才進(jìn)行連續(xù)采集。軌道監(jiān)測系統(tǒng)在運(yùn)行的前二年內(nèi)一般采用全時(shí)采集,獲取軌道的初始靜力參數(shù),積累足夠的數(shù)據(jù)進(jìn)行閾值的合理設(shè)置,后期可根據(jù)軌道服役狀態(tài)進(jìn)行采集參數(shù)設(shè)置。軌道結(jié)構(gòu)相對位移對應(yīng)不同類型軌道結(jié)構(gòu),包含鋼軌縱向位移、鋼軌-軌道板/道床板縱向位移、軌道板-凸型擋臺縱向位移、寬接縫寬度變化量、軌道板-底座板縱向位移、軌道板-底座板垂向位移、底座板-橋梁縱向位移等監(jiān)測項(xiàng)目。軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)變對應(yīng)不同類型軌道結(jié)構(gòu),包含道床板鋼筋應(yīng)力、自密實(shí)混凝土層鋼筋應(yīng)力、自密實(shí)混凝土層混凝土應(yīng)力、底座板鋼筋應(yīng)力、底座板混凝土應(yīng)力、張拉鎖件應(yīng)力等監(jiān)測項(xiàng)目。4.6.2熱數(shù)據(jù)是指會被頻繁查詢或更新的數(shù)據(jù),同時(shí)對訪問的響應(yīng)時(shí)間要求很高。冷數(shù)據(jù)不允許更新,偶爾被查詢,同時(shí)對訪問的響應(yīng)時(shí)間要求不高,熱數(shù)據(jù)就近計(jì)算,冷數(shù)據(jù)集中存儲。冷熱數(shù)據(jù)一般按時(shí)間推移來區(qū)分,由于很多監(jiān)測數(shù)據(jù)與溫度性很強(qiáng),以1年作為時(shí)間分割線可以很好的把握數(shù)據(jù)的周期性規(guī)律,也可以結(jié)合業(yè)務(wù)與歷史訪問情況綜合考量。對于超過時(shí)間線的數(shù)據(jù),遷移到冷數(shù)據(jù)中,遷移過程需要注意兩點(diǎn),即不對熱數(shù)據(jù)系統(tǒng)產(chǎn)生性能影響、不影響數(shù)據(jù)查詢。4.6.5數(shù)據(jù)分析前需要先進(jìn)行通過異常值剔除、缺失值填補(bǔ)等預(yù)處理工作以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,再實(shí)施濾波、數(shù)據(jù)平滑零均值化、粗差處理、趨勢項(xiàng)消除、野點(diǎn)跳點(diǎn)的剔除與補(bǔ)正等數(shù)據(jù)初步處理工作。監(jiān)測數(shù)據(jù)分析應(yīng)包含特征值分析和規(guī)律分析內(nèi)容。特征值分析是對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)解耦和特征指標(biāo)提取,完成數(shù)值統(tǒng)計(jì);規(guī)律分析是利用長時(shí)間監(jiān)測數(shù)據(jù),分析監(jiān)測量及其特征值的變化趨勢;分析具備相關(guān)關(guān)系的監(jiān)測量及其特征值間的相關(guān)性;對同類的對稱或相似位置參數(shù)進(jìn)行對比分析。4.6.6軌道結(jié)構(gòu)相對位移對應(yīng)不同類型軌道結(jié)構(gòu),包含鋼軌縱向位移、鋼軌-軌道板/道床板縱向
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