科学研究

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作为全路唯一的节能、环保、卫生和职业安全健康领域的专业研究所,环保所始终紧紧围绕铁路建设及运营管理主战场,积极开展公益性、基础性、前瞻性以及应用性课题研究工作。近年来在青藏铁路、提速铁路、客运专线、高速铁路的建设和运营中,充分发挥专业技术优势和主力军作用,积极承担国家、铁路总公司(原铁道部)、铁科院科等研攻关项目,取得了丰硕的科研成果,为主管部门决策提供了技术支撑,也为科研成果转化和开展技术服务工作打下了坚实的基础。

2001年以来共承担国家、铁路总公司(原铁道部)、铁科院以及亚行资助的科研课题200余项,取得科研成果155项(其中1项通过国家验收,6项通过部级鉴定,68项通过部院级评审,80项通过部院结题验收),获得国家、北京市、总公司等各级科技奖励62项,拥有实用新型专利25项,软件著作权3项,国家重点新产品2项,北京市高新技术成果转化项目1项。

重点研究项目开展情况如下:

(一)在青藏铁路建设和运营中开展科研攻关,承担多项环境保护与卫生保障科研项目

青藏铁路是世界上海拔最高,线路最长的高原铁路。我所针对青藏铁路建设和运营期环保、卫生工作的重点和难点开展科研攻关,为保护青藏高原脆弱的生态环境,保障铁路建设者和运营期职工和旅客健康安全做出了重要贡献。

卫生保障体系研究 针对青藏铁路高寒缺氧等严酷的自然环境,特别是高原病危害和鼠疫传播危险性,在部主管部门的领导下,我所充分发挥专业优势,先后承担了“高原职业病危害对应措施的研究”、“青藏铁路高原低气压缺氧危害人体健康防治措施的研究”、“高原环境职业健康监护及劳动强度分级研究”、“青藏铁路鼠疫防治措施的研究”、“青藏铁路建设期间医疗卫生保障措施及综合评价体系的研究”等多项卫生保障技术的研究课题。协助原铁道部部制定了《青藏铁路卫生保障若干规定》、《青藏铁路卫生保障措施(暂行)》等管理文件,构建了三级医疗保障体系。多项研究成果的应用,降低了建设期急性高原病发病率,为实现建设期间“高原病零死亡、人间鼠疫零感染”的工作目标以及高原医学的进步做出了重大贡献,同时也培养了一批不怕吃苦、勇于创新的高原医学的专家。青藏铁路运营期间,我所继续承担了原铁道部科研项目“青藏铁路旅行环境对人体健康影响研究”、十一五国家科技支撑项目“青藏铁路运营期防治高原病及健康保障关键技术研究”等研究项目,研究成果通过了国家验收,获得了专家的一致好评。

环境保护领域研究 青藏铁路穿越可可西里和三江源等自然保护区,自然生态环境具有原始、独特、敏感、脆弱等特点,一旦破坏将难以恢复,环境保护问题极为重要和突出。我所在承担全线环境保护监理的同时,先后承担了《青藏铁路站后试验工程-污水处理技术试验研究》、《青藏铁路动物通道设置评价的研究》、《青藏铁路运营期固体废物处置方式及设备的研究》等科研课题,研究成果得到了专家的高度评价,并已应用于青藏线建设及运营过程中。其中“青藏铁路动物通道设置评价的研究”、“青藏铁路站后试验工程-污水处理技术试验研究”均达到了国际先进水平。特别是针对青藏铁路水环境的要求,课题组成功研制出了适合低含氧、低气温、低水温情况下污水处理设备,研究成果填补了高寒缺氧地区低温污水深度处理技术空白,并已成功应用在全线的污水处理中,对青藏铁路沿线水环境保护起到重要作用。

青藏铁路科研成果共取得国家科学技术奖特等奖1项,部级奖励5项,院级奖励3项。

(二)在高速铁路建设中开展课题研究和综合试验

噪声振动领域 随着列车速度的提高,对周围环境所产生的噪声振动也越来越明显,我所先后参加了“铁科院东郊环行线CRH2、CRH5动车组、120km/h货车试验”、“遂渝线200km/h提速综合试验”、“遂渝线无碴轨道试验段综合试验”、“合宁线综合试验”、“京津城际综合试验”、“京沪高速铁路先导段综合试验”、“中南通道综合试验”等大型综合试验项目,形成大量的测试数据,为高速铁路环境噪声、振动研究准备了第一手数据资料,并为铁道设计及机车、车辆设计改型提供了重要的数据参考。此外我所还承担了“客运专线无碴轨道区段噪声振动及治理措施的研究”、“京津城际铁路无砟轨道线路噪声、振动特性及控制措施研究”、“高速铁路高架站结构及减振降噪技术的试验研究”等多项科研课题的研究工作,以上项目均取得了重要的研究成果,并及时得到了应用,为高速铁路线路、站场设计中减少噪声振动影响措施提供了理论依据,同时也确立了我所噪声振动领域研究的学术地位。多项成果获得环保部、铁路总公司、院科技奖励。

真空卸污及集便器研究 随着我国铁路运输对设备先进性和环保性要求的不断提高,越来越多的动车组和高等级客车采用了密闭式厕所,亟需配套建设固定式真空卸污设施,满足运输环保要求,提高列车整备的效率,我所在广泛收集国内外真空卸污技术资料的基础上,结合我国实际情况分析,先后开展“铁路旅客列车密闭式厕所卸污系统及设备的研”、“铁路客运专线动车段(所)真空卸污系统技术引进及开发研究”、“真空机组国产化设备研制”等课题研究工作。通过深入调研引进国外成熟技术,结合我国的具体运用条件再创新,成功开发出地面卸污系统,建立了试验检测线,进行效果测试和验证,并制定相应的标准和设计规范,为改变铁路列车污水直排和地铁建筑物卫生排污问题提供了性能可靠、技术水平先进的系统装备,受到各方的好评。该项目取得国家实用新型专利5项,并两次获得由科技部、环保部、商务部、质检总局联合颁发的“国家重点新产品证书”。荣获“北京市科学技术奖”三等奖、“上海市科学技术奖”三等奖、“中国铁道学会科学技术奖”三等奖、“中国铁道科学研究院科学技术奖”一等奖。

针对目前国内真空集便器产品及主要部件大多还依靠引进,存在制式和标准不统一,维修困难,价格偏高等问题,我所继续开展了“旅客列车真空集便器系统技术研究及产品开发”、“旅客列车真空集便器系统检验检测系列装置研发”工作,研制了具有自主知识产权的集便器产品及检验检测装置,取得国家实用新型专利6项,在审查会上获得专家一致好评,目前已完成相关焊接认证,正在组织进行统型图转化及生产能力评审,积极与相关方沟通合作,推进集便器装车试验工作。

卫生与职业安全健康领域 随着列车速度的提高,对机车乘务员的生理与心理素质也提出了更高的要求。我所先后承担了“160km/h以上机车乘务员驾驶适应性选拔指标研究”、“动车组司机岗位卫生学评价”、“铁路关键岗位人员的职业紧张与心理干预体系的研究”等课题研究工作,并参与了“高速铁路司机健康指标及劳动强度跟踪分析研究”工作。在上述研究工作的基础上,建立了一套高速列车机车乘务员生理心理选拔与评价指标体系,并为主管部门对于机车乘务员的管理提供了技术支持。目前正在继续开展“铁路动车组司机健康测试指标及检查标准研究”工作。

此外为保护作业人员的健康,我所还开展了“高速铁路作业人员职业健康保障措施的研究”、“铁路客运专线作业职业健康因素及防护方法研究”、“新型铁路职场环境职业病危害种类与控制技术研究”等课题的研究工作,通过研究提出了职业危害因素,并提出了防护措施。

针对铁路运输过程中的卫生防疫问题,我所还开展了“铁路站车鼠虫生物习性与防治技术研究”、“高速动车组餐饮安全卫生体系的研究”、“空调列车乘车环境空气质量分析及控制指标研究”、“铁路防控重点传染病传播的关键技术”等多项课题研究工作,为铁路的卫生工作提供了大量数据和理论支撑,并提出了各项保障措施。

开展成果转化的前期研究工作 近年来针对列车上水问题,我所相继开展了“新型铁路客车上水系统研制”、“客车上水溢流控制技术开发研究”、“客车上水设备技术改造关键技术”等课题研究工作,已通过部院组织的评审,并获得实用新型专利2项,目前客车上水设备已在全路数十个车站、动车段所投入应用。根据针对既有车站和新建高架车站垃圾清运的问题,相继开展了 “铁路站车垃圾气力输送系统研发”、“铁路站车垃圾收集运送新技术研究”等课题研究工作,获得实用新型专利3项,目前铁路站车垃圾气力输送系统已在兰新铁路吐鲁番北站实现了工程应用。此外为解决动车结冰积雪问题,保障动车在冰雪天气环境下正常运行,我所开展了“铁路动车组融冰除雪车研制”项目,并通过了运输局组织的评审。

(三)开启节能领域新篇章

节能减排是落实科学发展观的重要体现,是转变经济发展方式的主攻方向。在国家节能减排大的政策和铁路行业节能工作需求下,我所专门成立了节能项目部,专门从事铁路节能技术、规划及管理制度的研究。自2009年以来我所先后承担“办公节能主要技术措施的研究”、“铁路利用新能源和可再生能源节能减排效果和投资效益的研究”、“低碳经济环境下的铁路建设和运营技术”、“铁路建设与运营减排低碳考核、监测、评价技术研究”、“铁路行业节能现状评估及对策研究”、“铁路主要能耗指标控制管理体系研究”、“铁路重大节能技术示范和推广应用技术研究”、“铁路应用合同能源管理节能量核定技术研究”、“铁路建设项目节能评估方法与规范研究”等10余课题的研究工作,此外受主管部门委托承担《铁路“十二五”节能环保规划研究》的编写工作。上述项目中多项已通过主管部门评审或验收,为领导部门制定相关政策提供了技术支撑。在节能产品开发方面,集全所专业优势,近年来开展了“铁路站场综合节能控制管理系统研究”、“北方地区铁路沿线建筑供热制冷空调新技术研究与应用”、“二氧化碳空气源热泵技术研究及产品研发”、“利用CO2空气源热泵替代铁路系统生产用蒸汽锅炉技术研究”等课题研究工作,目前超低温空气源热泵在青藏铁路、兰新线实现了工程应用,铁路站段节能管控系统完成了武汉动车段示范项目建设并通过了验收,完成了桂林站节能示范项目建设,北京铁路局南仓站节能改造项目完成了一、二期工程的建设,哈尔滨铁路局二氧化碳空气源热泵替代机务、车辆系统蒸汽锅炉节能改造项目正在进行中。