[实用新型]危险源信号捕捉系统和防护网监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动监测的技术领域，具体地，涉及铁路防灾安全监测的技术领域。 

背景技术

我国的铁路系统正处在迅速建设和发展的时期，随着高速铁路网规模迅速扩大，技术装备水平也快速提升。然而，我国幅员辽阔，气候环境多变、地质构造复杂、新构造运动极为强烈，滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频繁发生，对铁路、公路等交通安全、人民生命及国家财产造成了严重危害和巨大损失。地质灾害严重威胁着铁路、公路等交通运输安全和旅客生命安全。特别是高速铁路，一旦发生断道，成千上万的旅客滞留外地，不能按时到达目的地，正常的生产、生活秩序也被打破，给社会安定带来极大压力，同时也给交通运营部门及旅客带来难以估计的间接经济损失。为此，积极采取措施，对各种地质灾害尽可能进行监测预警有着重大深远的意义和影响。 

现有的高陡边坡运营安全防灾监控以及报警系统技术，主要涉及高陡边坡地质灾害防灾安全监控与报警系统、危岩落石等异物侵入自动监测与预警系统技术、防灾报警系统数据采集传输技术研究及边坡防灾安全监控系统技术实施细则与维护使用管理办法等。根据异物源的不同，分别从高陡边坡失稳及危岩落石侵入两个方面，同时从主动监测和被动监测的角度，对铁路道路进行监控技术研究。常规的防护技术通过安装主动防护网系统及被动防护网实现。 

在高陡边坡失稳及异物侵线监控技术方面，国内外已开展的研究与应用普遍存在以下问题：首先，部分监测设备费用昂贵，无法大量应用；其次，因测试元件安装方法不当引起的破损与数据不准确现象经常发生；再次，预报模型与报警触发条件的确定比较困难；最后，耐久性问题比较突出，特别是测试元件受恶劣气候影响容易失效。 

实用新型内容

目前，主动监测系统和被动监测系统研究中普遍存在的问题主要有： 

（1）缺乏对于边坡失稳成因机制的分析，尚未将滑坡机制与预测预报研究结合起来；

（2）现行的滑坡预报理论模型的适用性较差，对于边坡变形的力学演变和动态趋势的预测预报研究力度不够；

（3）研究人员偏重于使用单一的指标评价边坡的稳定性，缺乏滑坡灾害的综合预报判据；

（4）存在边坡失稳的判据不够明确的问题；

（5）存在监测位置不当、监测方案手段存在缺陷等，造成系统低漏报和误报现象等严重的问题。

针对上述问题，本实用新型提出了一种克服现有技术的不足并且符合经济高效需求的用于铁路防灾的安全监测技术。 

根据本实用新型的一个方面，提供了一种危险源信号捕捉系统，该危险源信号捕捉系统包括：光纤光栅传感器或者由所述光纤光栅传感器构成的分布式阵列，所述光纤光栅传感器安装在防护网的减压环上；光纤光栅解调仪；以及信号传输光纤；所述光纤光栅解调仪与所述光纤光栅传感器或所述分布式阵列通过信号传输光纤相连接；其中，所述光纤光栅传感器或者所述分布式阵列感测减压环应变，并通过信号传输光纤将感测信号传送给所述光纤光栅解调仪。 

所述光纤光栅解调仪对从所述光纤光栅传感器反射回来的光信号进行解调处理，并得出反射激光的波长信号，依据处理结果得出各个光纤光栅传感器所在的监测点上的危险源状况。 

优选地，激光发射装置，用于生成激光；和输入输出端口，用于将激光输出到信号传输光纤中；所述信号传输光纤与光纤光栅传感器相连接，激光经光纤光栅传感器反射后返回到所述光纤光栅解调仪；其中，激光在所述光纤光栅传感器内反射时，若受到外部的作用，反射激光的波长会发生变化，且所述变化与外部作用之间具有预定的相关性。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种信号处理系统，所述信号处理系统包括：信号接收装置和与所述信号接收装置相连接的处理器单元；所述信号接收装置与所述危险源信号捕捉系统相连接，用于接收来自以上所述的危险源捕捉系统的信号；处理器单元，设置成通过分析来确定： 

1）每个激光波长信号涉及哪个光纤光栅传感器；

2）所涉激光的波长的变化以及对应的所代表的减压环变形量；

3）所述减压环变形量是否达到危险程度。

根据本实用新型的又一个方面，提供了一种防护网监测系统，包括： 

如前所述的危险源信号捕捉系统；

与所述危险源信号捕捉系统相连接的如前所述的信号处理系统；

与所述信号处理系统相连接的报警系统，在所述信号处理系统确定减压环变形量发生和/或达到危险程度的情况下，以一种或多种方式发出报警信号和/或情报信息。