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基于GIS的铁路安全监控系统设计
| 论文题名： | 基于GIS的铁路安全监控系统设计 |
| 关键词： | 铁路安全监控系统;GIS技术;有限元法;网络覆盖面;报警信号;运输效率 |
| 摘要： | 本课题是属于铁路安全监控范畴，以提高铁路运输安全保障能力为目标，建立统一规划、集中设置、信息可共享并且维护操作简洁的综合安全监控系统。 本课题以中央处理系统的建设为课题研究的基础与公司安全监控管理中心，将收集到的安全监控信息与数据进行集中管理和综合利用、实现信息共享、提供服务，并在今后的一段之间内，不断扩大监控信息的网络覆盖面，更进一步的提高对于行车安全的监控。 通过结合GIS系统软件平台建设，将地理系统对地理位置信息变化进行有效地统计分析，当监控系统的组件、位置信息、检测结果发生检测异常或事故时，能够及时的发出报警处理。 对于重点监测的“黄河大桥健康状况评估”，分别通过使用具有量程大、参考站和监测点距离几乎不受限制、延迟短、实时性强等优点的差分GPS监测手段测量桥梁的横向振幅，以及使用具有极高的分辨率和高测量精度的光纤光栅传感器评估桥梁的应变状况，进而综合的评估桥梁的健康指标。 安全监控中心的构建和安全监控中心软件开发，使系统具有较好的兼容性和扩展性。 完善业务处理、预警、信息库和决策支持等功能。对已有的系统研究数据网关，对新的系统制定数据标准化、接口统一化方案。 结合神朔铁路实际情况，采用背景分析、相关分析等图像处理技术，研究隧道口智能视频监控设备，实现落石、非法进入、动物智能报警。 编制视频通信软件，实现现有的供电监控系统视频的数字化接入。 采用差分GPS测量技术，实现桥体三维振动、位移数据的全天候实时监测，针对电离层及大桥环境影响的特征，采用三差卡尔曼滤波技术，实现较高的监测精度。 采用最先进的ARCGIS平台，实现三层结构的三维地理信息系统。 中央处理系统软件实现了神朔铁路已有系统的数据接入，解决了以前数据分散、不方便统一管理的问题，实现了黄河大桥光纤光栅监控和差分GPS监控，对神朔铁路黄河铁路桥的安全监控有了更直观、权威的监控信息；通过有限元的方法分析并计算了该桥梁静力(包含列车活载下的变形分析)、动力(包含桥梁的纵向和横向的应变值)特征，并给出了针对该桥梁的健康状况评判标准。实现了二维和三维地理信息系统；实现了对接入系统的监控数据自定义设置报警参数、报警范围和发送范围；实现了对报警和事故的统计分析管理功能。 本课题的研究可以全方位综合监控铁路行车安全，能够及时地监测并发现铁路重点段落运输中的问题，使得运输安全系数大大增加，有效地减少了利用传统检测系统所带来的弊端，是提高运输效率的保证。 |
| 作者： | 黄晓 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 荆涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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