高速铁路基础设施动态检测技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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☆☆☆☆☆

王卫东 著

图书标签:

• 高速铁路
• 基础设施
• 动态检测
• 无损检测
• 传感器技术
• 数据分析
• 健康监测
• 列车-轨道相互作用
• 维护工程
• 智能交通

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030516824

版次：01

商品编码：12188078

包装：精装

丛书名： “十二五“国家重点图书出版规划项目轨道交通科技攻关学术著作系列

开本：32开

出版时间：2017-05-01

页数：424

正文语种：中文

内容简介

高速铁路基础设施动态检测技术是指以各种车辆或动车组为载体，安装各类传感器、数据采集及分析处理设备、展示及传输设备等所形成的对基础设施运用状态进行实时检测的技术。本书从检测原理、系统结构、数据处理、评价标准及应用等几方面对不同基础设施设备的动态检测技术进行了详细的论述，全书共11章，包括概论、轨道几何不平顺检测技术、车辆动态响应检测技术、接触网检测技术、信号检测技术、通信检测技术、综合巡检技术、大型钢轨探伤车技术、隧道及限界检测技术、检测系统集成技术和数据分析处理中心技术。

目录

“轨道交通科技攻关学术著作系列”序
前言
第1章 概论
1.1 检测项目及功能
1.1.1 轨道检测
1.1.2 钢轨探伤
1.1.3 隧道检测
1.1.4 接触网检测
1.1.5 通信检测
1.1.6 信号检测
1.2 高速综合检测列车
参考文献

第2章 轨道几何不平顺检测技术
2.1 概况
2.1.1 国外技术现状
2.1.2 国内技术现状
2.2 检测原理
2.2.1 弦测法和惯性基准法
2.2.2 各检测参数测量方法
2.3 系统结构及数据合成
2.3.1 总体结构
2.3.2 数据合成方法
2.4 系统标定
2.4.1 标定原理
2.4.2 激光摄像组件参数标定
2.4.3 轨道几何参数标定技术
2.5 数据处理及应用
2.5.1 数据处理
2.5.2 评价标准及方法
2.5.3 应用案例
参考文献

第3章 基于车辆动态响应的轨道状态评价技术
3.1 概况
3.1.1 国外技术现状
3.1.2 国内技术现状
3.2 检测技术
3.2.1 检测原理
3.2.2 系统组成
3.2.3 校准设计
3.3 数据实时分析处理技术
3.3.1 轴箱垂向加速度共振解调分析
3.3.2 高速铁路焊接接头状态评判方法
3.3.3 基于轴箱加速度道岔状态分析
3.3.4 应用案例
参考文献

第4章 接触网检测技术
4.1 概况
4.1.1 国外技术发展
4.1.2 国内技术发展
4.2 弓网动态作用参数检测
4.2.1 检测原理
4.2.2 系统结构
4.2.3 系统标定
4.3 接触网几何参数检测
4.3.1 检测原理
4.3.2 系统结构
4.3.3 数据处理
4.3.4 系统标定
4.3.5 系统应用
4.4 供电参数检测
4.4.1 检测原理
……

第5章 信号检测技术
第6章 无线通信检测技术
第7章 综合巡检技术
第8章 大型钢轨探伤车技术
第9章 隧道及限界检测技术
第10章 检测系统集成及综合系统
第11章 铁路基础设施检测数据分析处理中心

《精密测量与智能监控：现代工程结构健康监测理论与实践》 内容简介： 在现代工程领域，桥梁、隧道、大坝、高层建筑等关键基础设施的安全性与可靠性至关重要。随着使用年限的增长，这些结构会面临来自环境、荷载以及自身材料老化等多重因素的挑战，潜在的病害若得不到及时发现和有效处理，可能引发严重的结构安全事故，造成巨大的经济损失和人员伤亡。因此，对工程结构的健康状况进行科学、准确、及时的监测和评估，已成为保障国家基础设施安全运行的基石。 《精密测量与智能监控：现代工程结构健康监测理论与实践》一书，正是基于这一时代需求，系统地梳理和整合了当今工程结构健康监测领域的核心理论、前沿技术以及实际应用案例。本书并非聚焦于某一特定类型的工程结构，而是从更宏观、更普适的视角，深入探讨了各类工程结构在全生命周期内的监测策略与方法，旨在为研究人员、工程师、管理者以及相关从业者提供一套全面而深入的技术指南。 本书的理论体系构建，首先从精密测量技术的基石出发。我们认识到，任何有效的监测都离不开高精度的数据采集。因此，第一部分详细介绍了各种先进的测量技术，包括但不限于： 全站仪与三维激光扫描技术： 深入解析了这些技术在结构变形、沉降、位移等宏观几何参数测量中的原理、精度保证措施以及在复杂地形和环境下的应用技巧。重点阐述了如何通过点云数据的处理与分析，实现对结构整体形态变化的精细捕捉。 倾斜仪与测斜仪： 详尽介绍了这些仪器在监测结构倾斜、滑坡、边坡变形等方面的应用，包括其工作原理、安装调试要点、数据解读以及长期监测中的稳定性分析。 应变片与电阻应变技术： 详细阐述了应变片的种类、粘贴方法、信号采集与处理，以及如何通过测量结构的应变来推断其内力状态和材料的受力情况。强调了温度补偿、防水防潮等实际应用中的关键环节。 加速度计与振动监测： 探讨了如何利用加速度计监测结构的动力响应，分析结构的固有频率、阻尼比等动力学特性，并将其与结构健康状况关联。详细介绍了傅里叶变换、模态分析等数据处理方法。 GPS/GNSS技术在位移监测中的应用： 探讨了高精度GPS/GNSS系统如何实现大范围、高精度的结构位移监测，特别是在大型桥梁、高层建筑等场景下的应用优势，以及克服多路径效应、大气延迟等影响的策略。 非接触式测量技术： 重点介绍了视觉测量、雷达干涉测量（InSAR）、激光三角测量等新兴的非接触式测量技术，分析了它们在无法进行物理接触或需要大面积快速监测场景下的独特价值，以及数据处理的挑战与解决方案。 在精密测量技术的基础上，本书进一步深入到智能监控理论与方法的核心。这部分内容聚焦于如何将采集到的海量监测数据转化为有用的信息，并实现智能化的分析与决策： 结构动力学理论与模态分析： 系统回顾了经典梁理论、板壳理论等基础结构动力学知识，并重点阐述了结构动力学在健康监测中的应用，如基于振动特性的损伤识别、结构动力响应预测等。详细介绍了各种模态分析方法（如LCMV、ERA、SSI等）的原理、适用条件和实践技巧。 损伤识别与定位理论： 深入探讨了如何通过监测数据的变化来识别结构中是否存在损伤，以及损伤发生的具体位置。详细介绍了基于模态参数（频率、振型、阻尼比）的损伤识别方法，以及基于应变、位移、加速度等数据的损伤诊断技术，并讨论了机器学习、神经网络等人工智能技术在损伤识别中的应用潜力。 有限元模型更新与修正： 详细阐述了如何利用实测数据对预建的有限元模型进行校核和修正，以提高模型的准确性，并为损伤评估提供更可靠的理论基础。介绍了多种模型更新算法，如基于灵敏度的方法、贝叶斯更新方法等。 数据融合与信息集成： 面对多源异构的监测数据，本书探讨了如何采用有效的数据融合技术，将不同传感器、不同类型的数据进行有机结合，以获得更全面、更准确的结构状态信息。介绍了数据降维、特征提取、置信度评估等关键技术。 智能预警与故障诊断系统： 结合大数据分析、机器学习、深度学习等人工智能技术，本书阐述了如何构建智能化的结构健康监测预警系统。重点介绍了如何建立损伤阈值、开发智能诊断算法、实现故障的早期发现与预测，以及如何将预警信息传递给管理者，辅助决策。 第三部分则是工程实践与案例分析。理论的价值最终体现在应用中。本书精选了来自不同领域、不同规模的代表性工程结构健康监测案例，从设计、实施、数据分析到成果应用，进行全面而深入的剖析。这些案例涵盖了： 大型桥梁的长期健康监测： 探讨了斜拉桥、悬索桥、连续梁桥等不同类型桥梁在运营期间面临的挑战，如风振、交通荷载、温度效应、材料老化等，以及如何通过多层次、多维度的监测系统来评估其结构安全性。 地下工程（隧道、地铁）的变形与稳定性监测： 关注了地下结构的变形规律、围岩稳定性、衬砌受力等关键问题，介绍了如何利用沉降监测、内力监测、应力监测等手段，保障地下工程的安全运行。 水利工程（大坝、船闸）的安全监测： 探讨了水工结构在水压、温度、泥沙淤积等复杂环境下的监测需求，重点介绍了渗流监测、应力监测、位移监测等在保障水利工程安全运行中的作用。 高层与超高层建筑的健康监测： 针对高层建筑的动力响应、结构整体性、风荷载效应等特点，介绍了如何利用动力监测、变形监测、隔震/减震装置监测等技术，确保其在强风、地震等不利条件下的安全性。 既有建筑的可靠性评估与加固监测： 关注了历史建筑、老旧建筑的结构损伤评估、抗震能力分析，以及加固改造过程中的监测需求，为建筑物的延寿与安全利用提供技术支持。 本书在编写过程中，力求做到理论严谨、技术前沿、实践性强，并特别注重以下几个方面： 跨学科融合： 强调了工程力学、测量学、材料科学、计算机科学（尤其是人工智能和大数据）等多个学科在健康监测领域的交叉与融合。 数据驱动思维： 倡导以数据为核心，强调数据采集的质量、数据的分析深度以及数据驱动的决策过程。 全生命周期理念： 将健康监测贯穿于工程结构的设计、施工、运营、维护、退役等全生命周期，实现主动式、前瞻性的健康管理。 智能化与自动化： 聚焦于如何利用先进的传感技术和信息技术，实现监测系统的智能化、自动化，提高监测效率，降低人为误差。 《精密测量与智能监控：现代工程结构健康监测理论与实践》不仅是一本技术手册，更是一部指引未来工程结构健康监测发展方向的著作。通过本书的学习，读者将能够深刻理解现代工程结构健康监测的科学原理、掌握先进的监测技术、熟悉实际应用中的操作要点，从而为保障各类重要工程结构的安全稳定运行贡献力量。无论是学术研究者探索前沿理论，还是工程实践者解决实际难题，本书都将是您不可或缺的参考。

评分☆☆☆☆☆

阅读《高速铁路基础设施动态检测技术》这本书，就像是在参观一个庞大而精密的“健康体检中心”。它详细介绍了高速铁路基础设施的各种“体检项目”和“体检仪器”。比如，在讲述路基检测时，书中不仅介绍了传统的地质勘探方法，更重点介绍了基于遥感、GPS、InSAR等技术的路基变形监测方法，以及如何通过分析这些数据来预测和预警滑坡、塌陷等风险。我特别喜欢书中对于各种检测技术原理的深入剖析，它让我能够理解这些技术是如何工作的，而不是简单地接受它们的存在。比如，在讲解声发射技术在钢轨探伤中的应用时，书中详细阐述了裂纹扩展过程中声波的产生机制，以及如何通过分析声发射信号的波形、幅值、频率等特征来判断裂纹的性质和发展状态。书中还涉及了检测数据的处理和标准化，以及如何建立统一的数据库，这对于海量检测数据的有效管理和利用至关重要。它让我意识到，技术的进步不仅仅体现在设备本身，更体现在数据处理和管理能力的提升上。此外，书中还对检测技术的未来发展趋势进行了展望，例如智能化、集成化、网络化等，这让我看到了高速铁路基础设施检测领域广阔的发展前景。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，《高速铁路基础设施动态检测技术》这本书的深度和广度都超出了我的预期。它不仅仅是一本关于“怎么做”的书，更是一本关于“为什么这么做”和“这样做有什么意义”的深度探讨。书中对于高速铁路基础设施的定义和分类，以及不同类型基础设施（如轨道、路基、桥梁、隧道、接触网等）在动态检测中面临的独特问题，都进行了详尽的阐述。例如，在讨论隧道检测时，书中详细讲解了如何利用超声波、地质雷达（GPR）和红外热成像技术来探测隧道衬砌的裂缝、变形和渗漏，并重点分析了不同技术在面对复杂地质条件时的适用性和局限性。我还对书中关于桥梁检测的章节印象深刻，它不仅涵盖了传统的外观检查和结构健康监测（SHM）技术，还详细介绍了基于振动响应的模态分析方法，以及如何通过无损检测（NDT）手段，如声发射（AE）和冲击回弹法，来评估桥梁构件的损伤程度。书中还特别强调了动态检测的“动态”二字所蕴含的意义，即检测过程的连续性、实时性和动态适应性，这与传统的静态检测方法有着本质的区别。它让我认识到，高速铁路基础设施的健康状况是时刻变化的，需要一套能够实时捕捉这些变化的监测系统。书中的案例研究部分，更是为我打开了一扇窗，让我看到了这些先进技术在实际工程中的成功应用，以及它们为提升运营安全、延长基础设施寿命所带来的巨大效益。这本书的价值在于，它不仅提供了技术知识，更传递了一种对安全负责、精益求精的工程理念。

评分☆☆☆☆☆

《高速铁路基础设施动态检测技术》这本书在理论深度和实践指导性之间找到了一个绝佳的平衡点。我特别欣赏书中对于数据处理和分析方法的详细介绍。它不仅仅是告诉你需要采集什么数据，更重要的是告诉你如何理解这些数据，如何从中提取有用的信息。例如，在讲解路基沉降监测时，书中详细介绍了基于GPS、水准仪、沉降监测装置等多源数据融合技术，以及如何利用时间序列分析、回归模型等方法来预测路基的长期沉降趋势。对于我这种更注重结果分析的读者来说，这部分内容是重中之重。书中还详细阐述了检测数据的可视化技术，包括二维图表、三维模型、GIS空间分析等，这些工具能够帮助技术人员更直观地发现问题，并有效地进行沟通和汇报。此外，书中对检测结果的质量控制和不确定度分析也给予了充分的关注，这对于确保检测数据的可靠性和科学性至关重要。它让我了解到，每一次的检测不仅仅是一个测量过程，更是一个严谨的数据科学研究过程。书中还涉及了检测设备和系统的维护与校准，这些都是确保检测工作长期稳定运行的关键环节。总而言之，这本书提供了一个完整的动态检测技术解决方案，从数据采集到数据分析，再到结果的应用，都进行了系统性的讲解，对于提升高速铁路基础设施的管理水平具有重要的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

从一个对技术细节有着浓厚兴趣的普通读者的角度来看，《高速铁路基础设施动态检测技术》这本书无疑是一部非常值得细细品读的佳作。它不仅仅是一本教科书，更像是一本关于高速铁路“健康守护神”的百科全书。书中对于不同基础设施部件的检测原理和方法，都进行了深入浅出的讲解。例如，在讨论轨道板检测时，它详细介绍了基于光学、超声波、X射线等多种技术的检测方法，以及如何通过分析检测数据来判断轨道板是否存在裂缝、空洞、脱空等病害。我尤其对书中关于检测信号的解读部分印象深刻，它教会我如何从看似杂乱的信号中提取出有用的信息，就像是一位经验丰富的医生在解读病人的生理指标。书中还探讨了检测技术的智能化发展，比如利用无人机搭载高精度传感器进行大范围、高效率的检测，以及如何通过大数据分析和人工智能算法来辅助诊断和决策。这些内容让我看到了科技的进步如何深刻地改变着传统的工程检测领域。这本书还包含了一些非常实际的案例分析，这些案例让我能够更直观地理解各项检测技术是如何在实际工程中发挥作用的，并且从中汲取经验教训。总的来说，这本书以其丰富的知识、清晰的讲解和前沿的视野，为我打开了一扇了解高速铁路基础设施动态检测技术的大门，让我对这个领域有了更全面、更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

《高速铁路基础设施动态检测技术》这本书，以其全面性和前瞻性，为我勾勒出了高速铁路基础设施健康监测的宏大蓝图。它不仅仅是技术手册，更是对未来交通安全保障体系的深度思考。书中对于桥梁和隧道的动力响应监测，都进行了非常细致的讲解，并介绍了多种先进的传感技术，如分布式光纤传感、压电传感、MEMS传感器等。我特别欣赏书中对于监测数据融合和信息处理的介绍，它详细阐述了如何将来自不同传感器的异构数据进行融合，并利用人工智能算法来提取关键信息，从而实现对基础设施健康状态的全面评估。它让我认识到，大数据和人工智能正在深刻地改变着工程检测的未来。书中还探讨了如何将动态检测技术与虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术相结合，以提升检测结果的可视化和交互性，从而更好地服务于工程决策。这让我看到了技术之间的融合与创新所带来的无限可能。此外，书中还对检测技术的标准化和国际化进行了探讨，这对于推动全球高速铁路技术的发展和交流具有重要的意义。总而言之，这本书不仅仅提供了技术知识，更传递了一种面向未来的工程理念。

评分☆☆☆☆☆

阅读《高速铁路基础设施动态检测技术》的过程，就像是在一场精彩的技术探索之旅。这本书最吸引我的地方在于，它没有仅仅停留在技术本身的罗列，而是将技术的应用场景和实际需求紧密地结合在一起。比如，书中在讲解接触网动态检测时，不仅仅介绍了接触网状态监测的常用设备，如弓网监测车、激光扫描仪等，还深入分析了接触网磨损、异物附着、零部件老化等可能影响弓网关系的常见问题，并详细阐述了如何通过分析采集到的弓网压力、速度、磨损痕迹等数据，来预测和诊断潜在的故障。这种将技术与实际运营风险挂钩的分析方式，极大地增强了我对检测技术重要性的认知。书中还对不同检测技术的优缺点进行了非常客观和深入的比较，比如在评价轨道不平顺检测方法时，它会对比传统轮轨接触式检测和非接触式（如激光、惯性导航）检测的精度、效率、成本以及对行车安全的影响。这种细致入微的对比分析，让我能够更清晰地理解为什么在不同的场景下需要选择不同的检测技术，以及这些技术是如何不断演进和优化的。书中还提到了一些前沿的研究方向，例如基于人工智能（AI）和机器学习（ML）的故障诊断和预测性维护，这让我看到了高速铁路基础设施检测技术的未来发展趋势，充满了无限的可能性。这本书的叙述风格也非常友好，即使是对于一些复杂的原理，作者也能够通过清晰的图解和生动的比喻来解释，使得非专业读者也能有所领悟。

评分☆☆☆☆☆

《高速铁路基础设施动态检测技术》这本书，以其详实的内容和严谨的逻辑，为我打开了一扇通往高速铁路安全保障核心技术的大门。书中对于不同基础设施组件的动态检测技术，都进行了非常详尽的介绍，并且渗透着对工程实践的深刻理解。例如，在讲解隧道检测时，书中详细阐述了如何利用光纤传感技术、位移监测技术、应力监测技术等，来实时监测隧道衬砌的结构变形和应力状态，并重点分析了在复杂地质条件下，如何保证监测数据的准确性和可靠性。我特别欣赏书中对于检测数据分析的深度，它不仅仅是呈现数据，更是解读数据背后的“语言”。比如，在分析接触网磨损数据时，书中详细介绍了如何利用统计学方法和机器学习算法，来预测接触网的剩余寿命，并提前制定维护计划，从而避免潜在的故障发生。它让我明白，动态检测的最终目的，是为了实现预测性维护，从而最大程度地保障运营安全。书中还对不同检测技术的优缺点进行了客观公正的评价，并给出了相应的选择建议，这对于读者在实际工程中进行技术选型具有非常重要的参考价值。总而言之，这本书不仅是技术知识的传递，更是工程智慧的结晶。

评分☆☆☆☆☆

《高速铁路基础设施动态检测技术》这本书给我最大的感受是，它不仅仅是记录了技术的“是什么”，更是深入挖掘了技术的“为什么”和“怎么用”。书中对于高速铁路基础设施的复杂性，以及动态检测在保障运营安全中的核心地位，都进行了详尽的阐述。例如，在讲解桥梁检测时，书中详细分析了不同类型的桥梁（如梁式桥、拱式桥、斜拉桥、悬索桥）在荷载作用下的动力响应特性，以及如何利用这些特性进行结构健康监测。它不仅仅介绍监测设备，更注重对监测数据的深入解读，比如如何通过频域分析、时域分析等方法来识别结构的损伤模式。书中还探讨了检测结果的可靠性和不确定性问题，并提出了相应的解决方案，这对于保证检测结果的科学性和可信度至关重要。我特别欣赏书中对于风险评估和寿命预测的分析，这使得动态检测不仅仅停留在发现问题，更能为基础设施的维护和管理提供科学的依据。它让我理解到，高速铁路基础设施的安全性是一个动态的过程，需要持续不断的监测和评估。这本书的语言风格也非常专业且严谨，但又不失通俗易懂，使得我在阅读过程中能够始终保持高度的专注和兴趣。对于我这样一个渴望深入了解工程技术的人来说，这本书无疑是一本不可多得的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本《高速铁路基础设施动态检测技术》真是让人眼前一亮，我本来以为这种技术类的书籍会枯燥乏味，充斥着晦涩难懂的专业术语，但阅读下来，却发现它以一种非常生动且贴近实际的方式，将高速铁路基础设施的动态检测技术娓娓道来。首先，它的内容编排逻辑清晰，从最基础的检测原理入手，循序渐进地讲解了各种先进的检测方法和设备。比如，对于轨道几何状态的检测，书中详细阐述了基于惯性导航系统（INS）和全球导航卫星系统（GNSS）的组合定位技术，以及如何利用激光扫描仪和可见光相机捕捉轨道的三维形貌。我特别欣赏的是，书中并没有止步于理论的介绍，而是花了大量的篇幅去分析实际应用中的各种挑战，例如环境因素（如温度变化、雨雪天气）对检测精度的影响，以及如何通过数据融合和滤波算法来提高检测结果的可靠性。此外，书中还探讨了智能传感器在检测中的应用，如基于物联网（IoT）技术的应变片、倾角计等，它们如何实现对桥梁、隧道等关键基础设施的实时健康监测。对于我这个对技术细节充满好奇的读者来说，书中关于数据采集、处理和分析的流程介绍，以及图表和案例分析，都非常有价值。它让我深刻理解了，看似坚固的高速铁路，背后却有着如此精密的监测体系，确保着每一趟列车的安全运行。这本书不仅是技术人员的宝贵财富，对于任何关心交通安全、对现代工程技术感兴趣的普通读者来说，也是一本值得深入研读的启蒙读物。它打破了我对技术书籍的刻板印象，让我看到了技术本身的魅力和其在保障社会发展中的重要作用。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，《高速铁路基础设施动态检测技术》这本书为我提供了一个全新的视角来理解高速铁路的安全性。它不仅仅是关于“火车快不快”的问题，更是关于“火车跑在什么样的跑道上”的深入探讨。书中对于轨道几何参数的动态检测，例如轨距、水平、高低、三角坑等，都进行了非常细致的讲解，并介绍了多种先进的检测技术，如基于惯性传感器和激光扫描仪的测量系统。我尤其欣赏书中对于检测误差的分析，它详细解释了各种误差的来源，以及如何通过优化算法和硬件设计来减小这些误差，从而提高检测精度。它让我认识到，科学的工程离不开对误差的精确控制。书中还探讨了如何利用这些检测数据来指导轨道的维修和养护工作，例如根据检测到的不平顺程度，来安排打磨、换枕等作业。这使得检测不仅仅是“发现问题”，更是“解决问题”的源头。书中对接触网动态参数的检测，例如弓网接触力、滑弧等，也进行了深入的分析，并介绍了基于高精度摄像机和雷达的技术。这些内容让我了解到，每一个高速运行的列车背后，都有着如此细致入微的监测和保障。