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铁路隧道照明安全监控系统设计与应用研究
| 论文题名： | 铁路隧道照明安全监控系统设计与应用研究 |
| 关键词： | 高速铁路隧道;反共振控制;空气压力波;电力载波;照明监控系统 |
| 摘要： | 随着我国铁路列车提速及高速、重载铁路的迅速发展,特大长铁路隧道建设规模已位居世界前列。本文以特大长铁路隧道绿色照明监控系统设计为背景,研究隧道内列车振动和空气压缩波等环境因素对司乘人员舒适度的影响,推导出振动信号和压力波信号的阈值边界条件,归纳出反共振模型化参数的控制方法。该方法可改进反共振频率与广义零点和广义共轭零点的关系,构建调频质量阻尼器(TMD／STMD)的被动反共振控制的设计及安全评价具有重要意义。主要研究内容与成果如下: (1)以隧道照明灯具为研究对象,采用理论分析、数值计算和模型仿真的研究方法,系统地研究了灯具的安装状态、尺寸大小以及灯表面所承受活塞风压力的大小,量化了不同车速和不同灯具在某一时刻所能承受气动力和风压的极值条件,深入探讨了高速铁路隧道的长度、净空面积和车速等因素之间关系。导出了隧道内各类装备的疲劳寿命和破坏机理,为我国高速铁路隧道的合理设计与施工提供了重要参考依据。 (2)以低成本51单片机为研究对象,设计出无须铺设信号电缆,减少建设投资,维护量少,后期运行费用低,性价比最高的低压电力载波终端系统。 (3)提出了红外感测和光纤测振两种技术。利用这两种技术获取的两信号经所研RTLCS-2008控制器处理,能快速且准确地启动RTLCS-2008铁路隧道照明监控系统；达到节能照明和自诊断的目的,做到“车来,点亮,车走,点灭”的节能照明新技术。 (4)光纤光栅传感器铺设新方法。以光纤光栅压力应变计为例,从现场初次检测与出厂各参数值比对分析,判断其是否可以铺设。还考虑到列车钢轨应变计焊接的方法和位置直接决定读数的准度和精度,要针对焊接方式、安装步骤、应变计保护和光缆保护等技术细节进行不间断的创新方法。 (5)光纤光栅传感器标定新方法。以光纤光栅温度计为例,结合混凝土凝结中所释放热量时测得温度值,根据现场实测与出厂参数比对和公式计算,分别对该数据进行一次直线拟合和二次直线拟合,所得结果的准度和精度有较大提高,采用类推方法,可以导出光纤光栅传感器测压和测振的标定新方法。 |
| 作者： | 饶志强 |
| 专业： | 安全技术及工程 |
| 导师： | 朱瀛波 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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