[发明专利]一种光纤线型复合传感器铁道道岔尖轨断裂实时监测系统

说明书

本发明涉及铁路轨道安全的监测设备技术领域，特指一种光纤线型复合传感器铁道道岔尖轨断裂实时监测系统，包括线型密封金属毛细管、光纤压力温度复合传感器、传输光缆、信号采集与传输单元、光纤压力温度复合传感信号解调单元与计算机，线型密封金属毛细管内填充有惰性气体，光纤压力温度复合传感器安装于线型密封金属毛细管的一端端部上，线型密封金属毛细管通过高强度粘接剂粘接于轨道轨腰或其它易断裂的部位上，光纤压力温度复合传感器通过传输光缆连接于信号采集与传输单元，信号采集与传输单元连接于光纤压力温度复合传感信号解调单元，光纤压力温度复合传感信号解调单元连接于计算机。通过监测惰性气体的气压值判断轨道尖轨的损伤状况。

技术领域

本发明涉及铁路轨道安全的监测设备技术领域，特指一种光纤线型复合传感器铁道道岔尖轨断裂实时监测系统。

背景技术

目前，铁路运输已成为我国交通运输业的主要力量，在国民经济中有极其重要的作用，近年来，随着重载和提速列车的大量开行，铁路运输发生的事故也时有发生，对于基础设施的监测要求越来越高，确保其安全运行至关重要，道岔作为铁路线路变更，线路交合分离的转换设备，是铁路线路不可或缺的一部分，当道岔转辙机运作时，其尖轨与基本轨的密贴状态和尖轨的损伤与否是影响列车行驶的一个致命因素，因此产生了监测铁路道岔尖轨状态的技术。目前，关于铁道岔尖轨损伤程度及部位监测方法有以下几种：

1)中国专利号CN201810510480.4“一种基于分布式声学传感器的在线铁路监测系统及方法”中所介绍的在线检测系统，由分布式声学传感监测到的声学信号易受环境影响，且该系统不能判断铁轨的异常程度；

2)中国专利号CN201110139596.X“光纤光栅铁路道岔密贴监测装置”中所介绍的监测系统，整个监测系统通过道岔尖轨与基本轨的密贴状态分析道岔尖轨的状态，不能监测铁轨的损伤程度及损作部位。

目前，有关轨道道岔尖轨损伤程度及部位监测方面的文献较少，以现有的监测方法，不能同时监测道岔尖轨损伤的部位及损伤程度，使得铁轨不能及时的维修，影响道路的运行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种光纤线型复合传感器铁道道岔尖轨断裂实时监测系统，该监测系统可实现对铁道道岔尖轨断裂损伤的在线监测，提高铁路的维修效率，保证旅客的人身安全和设备安全。

为了实现上述目的，本发明应用的技术方案如下：

一种光纤线型复合传感器铁道道岔尖轨断裂实时监测系统，包括线型密封金属毛细管、光纤压力温度复合传感器、传输光缆、信号采集与传输单元、光纤压力温度复合传感信号解调单元与计算机，线型密封金属毛细管内填充有惰性气体，光纤压力温度复合传感器安装于线型密封金属毛细管的一端端部上，线型密封金属毛细管通过高强度粘接剂粘接于轨道轨腰或其它易断裂的部位上，光纤压力温度复合传感器通过传输光缆连接于信号采集与传输单元，信号采集与传输单元连接于光纤压力温度复合传感信号解调单元，光纤压力温度复合传感信号解调单元连接于计算机。

进一步而言，所述光纤压力温度复合传感器的复合敏感单元包括两种类型，一种为光纤F-P复合敏感单元，另一种为两个串联且不同波长的FBG构成的压力温度复合敏感单元，两个FBG分别感受压力和温度。

进一步而言，所述线型密封金属毛细管的管径为2～5mm，管壁厚度为0.5mm左右，管材采用较低的金属或有机材料制成。

进一步而言，所述惰性气体包括气压为0.15～0.35Mpa的氩气。

本发明有益效果：

1)本监测系统通过监测线型密封金属毛细管内惰性气体的气压值判断轨道尖轨的损伤状况，其结构简单，易于监测；

2)本监测系统采用快速信号处理方法，对所采集的数据信号进行快速分析与判断，对数据进行缓存和道轨尖轨状态的实时显示；