!垒 : i 2 China New Technologies and Products 生产与安全技术 运用信息技术手段预防铁路路基地质灾害的探索 王恒’胡雪梅 (1.成都铁路局重庆工务段,重庆400053;2.云南文山铝业有限公司,云南文山663000) 摘要:铁路路基地质灾害一直是铁路运输安全的巨大威胁。如何防止铁路灾害,成为铁路工务工作的重要任务。应用信 息技术手段预防铁路路基地质灾害,势必将成为铁路防灾发展的大方向。基于此,本文探索了信息技术防治铁路路基灾 害的可行性,并提出了一种设计思路。 关键词:地质灾害;预防;信息技术;可行性;设计思路 中图分类号:U416 1铁路路基地质灾害 在我国国民经济和社会生活中。铁 路运输举足轻重。铁路是否安全备受关注。 与铁路安伞对应的是铁路灾害。其具有特 殊性。一些在地质、气象学科远未达到灾 害等级的事件,却往往直接危及铁路的行 车安全。在铁路上更为关注的恰恰是崩塌、 落石、溜坍等这些“微观事件”。但是冈 连日降雨造成山体滑坡、泥石涌进隧道掩 埋线路、路基设施被洪水冲毁等,不但会 造成列车脱轨等直接事故,还会影响到其 它列车的运行。 上世纪,美日两国就已开始钊‘对本 国灾害问题建立法律法规,同时不断研究 防灾技术,修建抗灾 I:程,完善灾害应急 机制。此基础上,建立和发展适合各自国 情的减灾系统T程,使得美日两围抵抗A 然灾害能力大幅度提高,减少灾害对经济 建设负面效应。传统上铁路应对灾害,主 要采取T程和人T防范,如排水_T程、挡 土墙_T程、抗滑桩lT程等;近年来也有使 用雨量计监测雨量,对比以往雨量数据与 降雨型灾害成灾情况的关系,有针对的加 强人力巡防的防洪减灾措施。这些举措不 仅投入人力、物力大,而且难以达到稳定、 准确、长期的防治效果。 2国内外信息化技术在铁路路基地质 灾害防治中的应用 当今,科技必将成为铁路运输安全 体系中不可缺少的因素,势必影响铁路发 展的方向。随着科技进步,必须不断提高 各种技术设备的性能、强度和可靠性,并 努力采用设备故障防护报警和自动检测、 自动控制、远程控制等先进手段,切实保 证运输安全。 国外铁路在运输安全保障系统中科 技保安全效果十分明显。如美国铁路对 ITCS系统的可靠性和安全性非常满意。 ITCS系统使用稳定,开通以来尚未发生 一次设备故障。日本铁路将安全技术与 通信、计算机技术融为一体而发展出第三 代铁道运营控制系统技术。德国高速铁 路在高速新线上采用新型防灾报警系统 MAS90,除可监督线路装备的运用状况外, 还可识别和及时报告环境对行车安全影 响。 一192一 中国新技术新产品 文献标识码:A 与国外铁路相比,巾国铁路在国民 警系统中,对灾害监控,不单从一方面去 经济中所处位置特殊,各种地形地貌和海 监控,而是从气象、地质,灾害体形态等 拔高度、多变的气候带、复杂的地质构造 多方面做全方位,立体监控。 等都是欧美13俄等铁路发达国家所不能比 4铁路路基设备监控预警系统设计思 拟的。凶此国外的技术研发成果不能满足 路 中国铁路应对灾害的全部需求,技术系统 信息化应用,并不在于技术是否尖 也不能解决中国铁路全部具体问题。对中 端,在于是否真正解决运维一线具体问 国铁路所面对和必须解决的灾害问题,困 题。国际、国内地质和气象学界正尝试着 外的一些成熟方法可以借鉴,但是没有一 遥感技术、卫星技术等。面对铁路这样需 种可直接引进。 求清晰目的单纯行业,不应是各种技术的 铁路路基设备可以运用信息化技术 试验场,不需要对灾害开展孕育发展机理 对其实施常态化的状态监控,即路基设备 研究。所以“简单、成熟、稳定、可靠、 的状态可以用数字化描述。一个信息化应 可T程化设计施_丁、便于维护更换、局限 用系统必然应具备专业属性。信息化的价 于路产范围不涉及征地”就是这个系统构 值体现,除管理、维护外,更在于随时把 建的原则。有时运用地质学科理论和成果 握基础设施完好状态、掌握防洪设施的工 的,反映物理量变化的技术、简单的接触 程品质、灾害迹象的捕捉、预判灾害事件 式技术等,都可能成为“一触即发”的实 进程、灾害过程跟踪、监控灾害冲击或损 用选择。构成不同描述和判别条件互不相 毁时间地点及损毁程度、灾害事件数据记 关的技术,反而是提高防范可靠性的“好 录、管辖范同内点线面灾害规律的分析整 技术”。 理等。 铁路路基设备监控预警系统结合铁 3运用信息化技术对铁路路基设备进 路的运作模式和行业特征,应具有以下设 行监控的可行性 计思路:(1)“点段式”灾害点监控。 铁路路基设备可选用的监测技术是 铁路整体呈线型分布,不可能进行全线防 多方面,遵循地质灾害形成机理和诱发凶 御,只能是通过勘察勘定,确定可能危及 素,选择监测仪器设备。这些监测技术必 行车安伞的潜在灾害点段,重点区域监控。 须能实时准确描述灾害信息,为防洪减灾 (2)系统灵活分级。铁路线路两边地形 提供很好的数据基础。信息化技术为路基 地貌差异较大,同类危险点段也是如此。 设备的数字化表达与监控预警提供了技术 因此现场设备布设要有足够灵活性,满足 基础。地表位移监测、深部位移监测、地 不同地形条件场景需求。(3)网络化监控。 下水位水压力监测等地质机理方面的监控 监控单个灾害点并不能解决铁路面临的灾 措施;双电网传感器、位移传感器、压力 害问题,须将这些单系统有机结合起来, 传感器等,实现不间断自动遥测技术。这 形成线路的灾害监控网络,对该线路大部 手段和方法,可以依照不同路基种类、 分危险点段进行有效监控,方能起到作用。 不同地形地貌、不同防护需求,进行有针 (4)灾害救援联动机制。灾害监控并不 对的组合。把过去灾害发生后进行的-T程 能阻止灾害发生,只能提供灾害发生前后 治理,提前到灾害发生前对灾害的实时监 危险点段的状态变化。灾害事件发生前后, 控,不再是灾后治理,而是灾前主动监控。 系统发m告警,_T务、行车等部门需要同 铁路路基设备监控预警系统是建立在信息 时联动lT作,及时抢修抢险。迭l此灾害监 化基础上的一个监控灾害的系统,铁路灾 控系统客户端可增加到下务、调度、车站 害预警监控系统结合铁路运维需求,将灾 等不同部门。 害预警分解成趋势预报、线路威胁报警、 参考文献 精确报警三个过程报警。l一个报警过程相 I1l陈洪波.路基边坡地质灾害防治技术 互独立,又逐层推进,达到了对路基设备 信息系统 长安大学,2007. 灾害滑体连续性监控目的,实现对铁路滑 坡灾害有效预警监控。在路基设备监控预