[发明专利]一种基于分布式光纤振动传感系统的铁路健康监测方法

权利要求书

1.一种基于分布式光纤振动传感系统的铁路健康监测方法，包括检测设备、云端数据分析系统(5)和实施步骤，其特征在于：所述检测设备包括震动采集器(1)、列车定位感应探头(2)、光信号处理箱(3)、监测数据收发器(4)和PC端监测软件(6)，所述震动采集器(1)包括采集器壳体(101)，所述采集器壳体(101)的输入光纤(102)和输出光纤(105)均延伸至采集器壳体(101)的内部，所述输入光纤(102)远离采集器壳体(101)的一端与激光光源的输出端光信号连接，所述采集器壳体(101)的内部固定连接有隔板(103)，所述隔板(103)的内部固定镶嵌有过渡光纤(104)，且过渡光纤(104)的左右两端分别延伸至隔板(103)的左右两侧，且过渡光纤(104)的左右两端分别与输入光纤(102)和输出光纤(105)的位置相对应，所述隔板(103)和输入光纤(102)之间设有第一玻璃片(106)，所述第一玻璃片(106)的顶端固定连接有纵向高碳钢片(107)，所述纵向高碳钢片(107)的顶端固定连接于采集器壳体(101)的内顶壁，所述过渡光纤(104)和输出光纤(105)之间设有第二玻璃片(108)，所述第二玻璃片(108)的顶端固定连接有横向高碳钢片(109)，所述横向高碳钢片(109)远离第二玻璃片(108)的一端固定连接于采集器壳体(101)的内壁，且横向高碳钢片(109)与纵向高碳钢片(107)相垂直，所述实施步骤如下：

S1、把多个震动采集器(1)固定安装在铁轨上，每两个相邻的震动采集器(1)之间的距离值为L，里的取值在0.5Km～0.8Km之间，每个震动采集器(1)的附近均对应安装一个列车定位感应探头(2)；

S2、把震动采集器(1)通过光缆与光信号处理箱(3)光信号连接，把列车定位感应探头(2)通过导线与光信号处理箱(3)电信号连接，并把光信号处理箱(3)与监测数据收发器(4)电信号连接，组成一个监测单元，每个监测单元均通过监测数据收发器(4)与云端数据分析系统(5)实现网络信号通讯，云端数据分析系统(5)通过网络服务器与PC端监测软件(6)实现信息共享；

在步骤S1中和S2中，每个监测单元中的列车定位感应探头(2)用于检测列车所处的位置，当列车在其中一个监测单元的上方经过时，可使该监测单元中列车定位感应探头(2)的输出信号发生变化，然后反馈至该监测单元中的光信号处理箱(3)，光信号处理箱(3)通过来自列车定位感应探头(2)的信号改变其工作状态，并利用光信号处理箱(3)处理来自与其相对应的列车定位感应探头(2)的光信号，得到列车在该路段内经过时的一定时间段内的铁轨震动信息，然后转化成数字信号并通过监测数据收发器(4)反馈至云端数据分析系统(5)，云端数据分析系统(5)通过分析来自监测数据收发器(4)的数字信号，通过算法得出铁路的健康情况，然后与PC端监测软件(6)建立信息共享。

2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤振动传感系统的铁路健康监测方法，其特征在于：所述光信号处理箱(3)包括光信号调制系统(31)、光信号处理系统(32)和光电转换系统(33)。

3.根据权利要求2所述的一种基于分布式光纤振动传感系统的铁路健康监测方法，其特征在于：所述光信号调制系统(31)包括ADP光接收模块(311)、光纤光栅滤波器(312)、EDFA13光信号放大器(313)和分束器(314)，所述ADP光接收模块(311)的输入端通过光缆与震动采集器(1)的输出端光信号连接，所述ADP光接收模块(311)的输出端通过光缆与光纤光栅滤波器(312)的输入端光信号连接，所述光纤光栅滤波器(312)的输出端通过光缆与EDFA13光信号放大器(313)的输入端光信号连接，所述EDFA13光信号放大器(313)的输出端通过光缆与分束器(314)的输入端光信号连接。