[发明专利]基于多手段融合的铁路轨道系统安全实时监控方法及系统

权利要求书

1.基于多手段融合的铁路轨道系统的实时监控方法，其特征在于，该方法步骤包括 

S1、利用光纤光栅传感器对轨道系统温度和小位移等低频数据进行采集； 

S2、利用视频监测对轨道系统大位移数据进行采集； 

S3、利用应力花贴对轨道的垂直应力和横向应力进行高频数据采集； 

S4、对步骤S1至S3采集得到的轨道数据进行分析处理，根据轨道及其部件的受力和变形监测数据，对可能发生的破坏一定程度上进行预测预警。 

2.根据权利要求1所述的实时监控方法，其特征在于，所述步骤S2利用光纤光栅传感器对轨道系统的温度和小位移等低频数据进行采集包括 

在钢轨底部的轨道板适当位置打孔，固定位移传感器的一端。通过安装夹块将光纤光栅位移传感器另一端固定在钢轨底部； 

设置钢丝绳长度并固定，使其满足传感器位移量程。 

3.根据权利要求1所述的实时监控方法，其特征在于，所述步骤S1利用光纤光栅传感器对轨道系统的温度和小位移等低频数据进行采集包括 

对轨道板进行打孔，将温度传感器布置在孔内并做密封处理； 

测量轨道板温度的位置包括板中、板边和板角。 

4.根据权利要求3所述的实时监控方法，其特征在于，根据当地轨道板钢筋布置图，采用在轨道板板中的注浆孔处打孔放置温度传感器测量板中间温度梯度； 

采用轨道板两轨枕间打孔放置温度传感器来测量板边温度； 

采用在距板边150mm和70mm处打孔放置温度传感器来测量板角温度。 

5.根据权利要求1所述的实时监控方法，其特征在于，所述步骤S2包括 

利用固定在护栏上的夹块将中空的摄像头安装杆固定在护栏上； 

将摄像头固定在所述摄像头安装杆的上部，将传输线从摄像头安装杆的中空部分顺出与上一级传输设备连接。 

6.根据权利要求1所述的实时监控方法，其特征在于，所述步骤S4包括 

将处理结果与预先设定的报警阈值进行比对，若超限则发出报警提示； 

若当前测量值与此项数据历史数据的算术平均值之差大于3倍的历史数据的均方根偏差，则判断该测量值为坏值，不参与数据的处理及分析。 

若一段时间内连续或多次出现坏值数据，则判定监控设备出现异常。 

7.基于多手段融合的铁路轨道系统的实时监控系统，其特征在于，该系统包括 

数据采集单元，用于对轨道系统的温度、应力、位移等进行数据采集； 

数据库模块，用于储存数据采集单元采集的轨道数据； 

数据处理及分析模块，用于从数据库模块中调取轨道数据进行处理分析，获得轨道当前状态信息； 

报警单元，用于将轨道当前状态信息与系统预设的报警阈值进行对比，若分析结构超出设定的阈值，则发出报警提示； 

供电单元，用于为系统内除光纤光栅传感器外的单元模块提供电力支持。 

8.根据权利要求7所述的实时监控系统，其特征在于，所述数据采集单元包括 

低频型数据采集模块，利用光纤光栅传感器对轨道系统进行应力、小位移和温度等低频数据的采集； 

大位移数据采集模块，利用视频监控对道岔尖轨等进行伸缩位移的视频数据采集； 

高频型数据采集模块，利用应力花贴对轨道系统进行垂直应力和横向应力等高频数据的采集。 

9.根据权利要求7所述的实时监控系统，其特征在于，所述报警单元包括 

阈值比对模块，用于将数据分析结果与预先设定的阈值进行对比； 

报警数据库模块，用于储存对比结果，并根据对比结果发出预警指示。 

10.根据权利要求7所述的实时监控系统，其特征在于，该系统还包括 

滤波模块，用于对轨道大位移数据采集模块采集得到的视频数据进行滤波除燥处理； 

补偿模块，用于对外界环境对轨道造成的误差进行补偿，以使高频型轨道数据采集模块对轨道应力数据进行准确采集； 

图像识别模块，用于对尖轨图片进行图像识别，得出尖轨的伸缩位移。