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鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)一體化、智能化是系統(tǒng)地研究和建立以數(shù)字化信息為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)拉通勘測(cè)設(shè)計(jì)全過程為主要特征的新的生產(chǎn)作業(yè)模式。所以，該系統(tǒng)應(yīng)將使用各種勘察手段所采集的鐵路線路及其相關(guān)的地形、地理、地質(zhì)、水文等資料加工成數(shù)字化信息，通過接口界面進(jìn)行信息處理并傳輸?shù)焦こ虜?shù)據(jù)庫(kù)中。先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)必須覆蓋各專業(yè)CAD終端，各專業(yè)在集成化設(shè)計(jì)環(huán)境中共享工程數(shù)據(jù)的信息，完成本專業(yè)設(shè)計(jì)，同時(shí)輸出數(shù)字化和可視化的設(shè)計(jì)成果，供后序?qū)I(yè)應(yīng)用。設(shè)計(jì)完成后，全部CAD設(shè)計(jì)電子文件通過網(wǎng)絡(luò)直接歸檔，從而實(shí)現(xiàn)鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)一體化。隨著各專業(yè)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)的建成與不斷完善，再實(shí)現(xiàn)勘測(cè)設(shè)計(jì)智能化。在一體化新的作業(yè)模式下，勘測(cè)設(shè)計(jì)的全過程可以理解為對(duì)一般數(shù)字化信息流的采集、加工和擴(kuò)充的過程。外業(yè)的勘測(cè)和勘探資料是這股數(shù)字化信息流的源頭，各專業(yè)的設(shè)計(jì)工作是對(duì)信息流的加工和擴(kuò)充。最終完成的數(shù)字化信息就是設(shè)計(jì)成果和歸檔資料。設(shè)計(jì)與管理所面向的不再是原來(lái)的書面資料和圖紙，而是在工程數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理下，在網(wǎng)絡(luò)的終端上有序受控流動(dòng)的數(shù)字化信息流。所以，實(shí)現(xiàn)勘測(cè)設(shè)計(jì)一體化的過程就是從以非數(shù)字化為基礎(chǔ)的現(xiàn)有作業(yè)模式向以數(shù)字化為基礎(chǔ)的新的作業(yè)模式轉(zhuǎn)化的過程。實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化需要建立新的勘測(cè)設(shè)計(jì)流程，研究解決新模式帶來(lái)的一系列技術(shù)層面和管理層面的關(guān)鍵問題。 1)勘測(cè)設(shè)計(jì)資料數(shù)字化是新的生產(chǎn)作業(yè)模式的基礎(chǔ)，只有后道工序需用計(jì)算機(jī)處理的資料是數(shù)字化的資料，才能保證整個(gè)設(shè)計(jì)過程形成數(shù)字化的信息流。這就需要外業(yè)勘測(cè)時(shí)盡量利用各種測(cè)量?jī)x器的數(shù)字化功能，使第一手資料即是數(shù)字化的形式，同時(shí)資料整理必須利用計(jì)算機(jī)來(lái)完成，才能獲得滿足內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)要求的數(shù)字化勘測(cè)成果。為了實(shí)現(xiàn)外業(yè)數(shù)字化勘測(cè)，重點(diǎn)應(yīng)研究以下問題：充分開發(fā)利用航測(cè)、全站儀及各種遙感設(shè)備的數(shù)字化功能；研究既有地圖如何實(shí)現(xiàn)高精度、高清晰度掃描數(shù)字化處理；開發(fā)在勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的鐵路線路初步設(shè)計(jì)方案比選系統(tǒng)，改變外業(yè)隊(duì)的作業(yè)方式，建立與數(shù)字化勘測(cè)相適應(yīng)的裝備水平、勞動(dòng)組織、作業(yè)內(nèi)容和管理制度。 2)建立工程數(shù)據(jù)庫(kù)是新的生產(chǎn)作業(yè)模式的核心，新模式與原有模式的重大區(qū)別之一就是外業(yè)與內(nèi)業(yè)之間、各專業(yè)這間需要共享的數(shù)據(jù)都要通過數(shù)據(jù)進(jìn)行存取，所有的設(shè)計(jì)成果都由數(shù)據(jù)進(jìn)行保存與管理。所以，如何開發(fā)一個(gè)符合鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)行業(yè)特點(diǎn)、功能強(qiáng)大的工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是本項(xiàng)目研究的一個(gè)重點(diǎn)。為此，需要研究與解決以下關(guān)鍵技術(shù)問題：做好標(biāo)準(zhǔn)化工作，制定鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)一體化數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定每個(gè)專業(yè)的哪些數(shù)據(jù)需要進(jìn)；如何處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；如何制定適應(yīng)鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)特點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 3)建立鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)集成化設(shè)計(jì)環(huán)境是新的生產(chǎn)作業(yè)模式的關(guān)鍵，新模式與原有模式的重大區(qū)別之一，就是全部?jī)?nèi)業(yè)設(shè)計(jì)均在集成化設(shè)計(jì)環(huán)境中進(jìn)行。設(shè)計(jì)集成化環(huán)境是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)，工程數(shù)據(jù)為核心，設(shè)計(jì)流程管理為主線，各專業(yè)設(shè)計(jì)軟件與程序數(shù)據(jù)庫(kù)接口為主要內(nèi)容的計(jì)算機(jī)集成應(yīng)用體系。為此，需要研究與解決以下關(guān)鍵技術(shù)頭題：建設(shè)技術(shù)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；研究出一種適應(yīng)各種軟件和各種數(shù)據(jù)需求的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件與工程數(shù)據(jù)庫(kù)的接口方案；開發(fā)設(shè)計(jì)流程管理系統(tǒng)，保證整個(gè)設(shè)計(jì)在受控，有序的條件下進(jìn)行。從而實(shí)現(xiàn)完全消除專業(yè)間書面資料的往來(lái)傳動(dòng)，每個(gè)設(shè)計(jì)人員在自己的計(jì)算機(jī)站點(diǎn)上就可完成設(shè)計(jì)和前后工各種間的信息交換。 4)建成計(jì)算機(jī)檔案管理系統(tǒng)是新的生產(chǎn)作業(yè)模式的重要內(nèi)容，新模式與原有模式的重大區(qū)別之一，就是全部電子設(shè)計(jì)文件采用光盤存儲(chǔ)并由計(jì)算機(jī)管理。計(jì)算機(jī)檔案管理可實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下直接檢索、查詢、瀏覽和下載電子檔案文件，并為電子設(shè)計(jì)文件重復(fù)利用提供了極大的方便。為此，需要研究與解決以下關(guān)鍵技術(shù)問題。正確處理管理型軟件與管理方式之間的關(guān)系，就是說(shuō)，所編的檔案管理軟件應(yīng)滿足行業(yè)的需要，適應(yīng)各設(shè)計(jì)院在檔案管理上存在種種差別的實(shí)際情況，而不是讓各設(shè)計(jì)院改變檔案管理方式來(lái)適應(yīng)所編的軟件；能瀏覽各種格式的電子文件，使軟件具有良好的實(shí)用性。 5)采用人工智能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)智能化的主要途徑。傳統(tǒng)CAD技術(shù)的特點(diǎn)是輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行計(jì)算與繪圖，沒有智能功能。總結(jié)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)后，我們認(rèn)為，以專家系統(tǒng)、智能CAD為主要內(nèi)容的人工智能技術(shù)在鐵路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)智能化的主要途徑。鐵路選線是帶全局性的非常錯(cuò)綜復(fù)雜的設(shè)計(jì)問題，一直以人工以驗(yàn)為主進(jìn)行設(shè)計(jì)，只能對(duì)有限的方案進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，推薦方案往往不是最優(yōu)的。所以，必須要研究鐵路新線設(shè)計(jì)智能CAD系統(tǒng)，以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。采用綜合地質(zhì)勘探方法來(lái)解決特定的工程地質(zhì)問題被證明是行這有效的。由于綜合地質(zhì)勘探模式有幾十種，采用哪一種模式來(lái)解決某一個(gè)具體工程地質(zhì)問題往往是很復(fù)雜的、模糊的。采用的模式不適合，就不能有效地解決問題，所以要研究鐵路地質(zhì)綜合勘探方法專家決策支持系統(tǒng)，以顯著提高地質(zhì)工作質(zhì)量

導(dǎo)熱油在使用過程中，在高溫條件下與空氣接觸極易氧化，產(chǎn)生酸性物質(zhì)， 腐蝕設(shè)備，嚴(yán)重影響導(dǎo)熱油的安全運(yùn)行，酸值是導(dǎo)熱油品質(zhì)的重要指標(biāo)。本油品 酸值測(cè)定儀結(jié)合 3D 打印技術(shù)和流程控制系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，一部分是利用 3D 打印技術(shù) 設(shè)計(jì)的 3D 模塊（如圖 1a 所示）和固定在其上的油水分離膜實(shí)現(xiàn)油樣品和標(biāo)準(zhǔn)堿 水的充分混合反應(yīng)再分離；另一部分是利用連接在該 3D 模塊上的 pH 電極和信號(hào) 轉(zhuǎn)換裝置通過計(jì)算機(jī)上的流程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)油品酸值的自動(dòng)一體化檢測(cè)。 該油品酸值測(cè)定儀一方面利用油水分離膜解決了傳統(tǒng)檢測(cè)方法中油樣品和287 標(biāo)準(zhǔn)堿水分離不充分而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不精確的問題，將分析流路中油水混合、分 離部分以及檢測(cè)部分通過 3D 打印的方式實(shí)現(xiàn)檢測(cè)流路的集成化和設(shè)備的微型化； 另一方面通過流程控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)聯(lián)用，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、一體化快速檢測(cè)。 利用該油品酸值測(cè)定儀檢測(cè)油品酸值無(wú)需使用指示劑，方法簡(jiǎn)便，分析速度快， 平均樣品分析時(shí)間為 5-6 min，靈敏度高且樣品檢測(cè)重現(xiàn)性高，檢測(cè)的范圍廣， 檢出限為 0.2 mg KOH/g（S/N=3）。本儀器將 3D 打印技術(shù)開創(chuàng)性地結(jié)合流動(dòng)注射 技術(shù)、離子選擇性電極技術(shù)，實(shí)現(xiàn)微型化油品酸值檢測(cè)儀器的設(shè)計(jì)開發(fā)，完全避 免了有毒有害有機(jī)試劑的使用，綠色環(huán)保，準(zhǔn)確度高，可以用于現(xiàn)場(chǎng)和在線檢測(cè) 導(dǎo)熱油酸值分析。 

鐵路電力系統(tǒng)主要為編組站、車站、檢修工廠、機(jī)務(wù)段、車輛段、通訊、列車行車信號(hào)等動(dòng)力和照明提供用電，它雖工作于電網(wǎng)的末端，屬于電力、輸、供三個(gè)環(huán)節(jié)中的供配電環(huán)節(jié)，但其對(duì)供電可靠性的要求卻非常高。近年來(lái)鐵路行車速度不斷提高，直接與行車有關(guān)的新工藝、新設(shè)備無(wú)不要求電力供應(yīng)穩(wěn)定可靠。青藏鐵路平均海拔超4000米，其環(huán)境達(dá)零下25度，使普通電器設(shè)備無(wú)法正常啟動(dòng)；其大氣壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常海拔值，使普通電器設(shè)備的耐絕緣、耐沖擊、繼電器觸頭及印制板的設(shè)計(jì)性能等均不能滿足要求。同時(shí)，青藏鐵路沿線惡劣的自然環(huán)境，給設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和維護(hù)帶來(lái)諸多不便。因此，需要一體化的系統(tǒng)來(lái)綜合解決這些問題。該系統(tǒng)包括如下幾個(gè)方面的內(nèi)容：1）適用于高原低溫等惡劣環(huán)境的保護(hù)、測(cè)控裝置的新硬件平臺(tái)。2）適用于高原低溫等惡劣環(huán)境的基于地理信息系統(tǒng)、管理信息、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)高度系統(tǒng)。3）適用于高原低溫等惡劣環(huán)境的鐵路電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。4）適用于高原低溫等惡劣環(huán)境的鐵路電力線路自動(dòng)化。5）適用于高原低溫等惡劣環(huán)境的變（配）電所電氣設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括一次設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)和二次設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)。

成果描述：1. 對(duì)含重金屬的各類廢物，如：垃圾焚燒灰、污染的淤泥、土壤等進(jìn)行無(wú)害化處理。 特別是對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾焚燒飛灰，利用高效的重金屬處理藥劑，結(jié)合先進(jìn)工藝對(duì)其進(jìn)行無(wú)害化處理，使其達(dá)重金屬浸出毒性到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 2. 對(duì)工業(yè)廢棄物，在充分研究其化學(xué)成分的基礎(chǔ)上，進(jìn)行資源化利用。 特別是對(duì)于垃圾焚燒灰渣、釩鈦工業(yè)廢渣、廢玻璃等固體廢棄物，使之轉(zhuǎn)化為陶瓷瓷磚、多孔磚等建筑材料。 部分成果為校企產(chǎn)學(xué)研合作成果。市場(chǎng)前景分析：對(duì)含重金屬的工業(yè)固體廢棄物進(jìn)行無(wú)害化處理，達(dá)到國(guó)家處置相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具有巨大的環(huán)境效益。 對(duì)工業(yè)廢棄物進(jìn)行資源化利用，使之轉(zhuǎn)化為建筑材料，產(chǎn)生附加價(jià)值，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：以專利技術(shù)為依托，為技術(shù)需求方進(jìn)行針對(duì)性定制工業(yè)廢棄物無(wú)害化處理方案或資源化方案。