[发明专利]一种信号捕捉系统及隧道健康检测系统

说明书

本发明公开了一种信号捕捉系统，包括：光纤光栅传感器个体或者由其构成的分布式阵列，和光纤光栅解调仪，其中光纤光栅解调仪与光纤光栅传感器或由其构成的阵列通过信号传输光纤光缆相连接；其中，传感器个体或阵列安装在隧道中和/或隧道中设置的人造物上，光纤光栅传感器或者分布式阵列感测隧道的环境参数和/或隧道中设置的人造物的状态参数，并通过信号传输光纤光缆将感测信号传送给光纤光栅解调仪。上述系统采用光信号进行传输抗干扰能力强，现场布设简单适合长期远距离信号传输，不必在现场设置控制设备，无需为光纤光栅传感器提供专用电源；采集及传输过程不受隧道内复杂电磁环境的影响。进一步的本发明还公开了隧道健康检测系统。

技术领域

本发明涉及到轨道交通中区间隧道监测技术领域，特别涉及到一种信号捕捉系统及隧道健康检测系统。

背景技术

轨道交通系统中包含大量的区间隧道，隧道自身安全以及隧道中的设备有效运行是整个轨道交通系统可以平稳运行的关键部分。故及时获取隧道以及其中设置的人造物的健康状态，判断是否存有安全隐患就显得尤为必要。

以隧道风机为例，现有的在线监测系统可实时对风机、支架、螺栓等各部件的振动及松动情况进行监测，可进行风机故障分析与预警保护。电测法采用应变电阻,其精度低,抗干扰能力差,寿命短,现场需要用电源,信号难以远距离传输,不适合长期监测。需要就地设置控制设备进行数据采集分析，并通过以太网将分析结果上传至控制中心，其控制中心不配置数据分析功能及数据处理功能。

有鉴于此，如何提供一种抗干扰能力强，寿命长，布设快捷简便适合长期远距离集中监测的信号捕捉系统及隧道健康检测系统就成了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种抗干扰能力强，寿命长，现场布设简适合长期远距离集中监测的信号捕捉系统。以及对所捕捉到的信号进行分析得到隧道健康信息的隧道健康检测系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种信号捕捉系统，包括：

光纤光栅传感器个体或者由其构成的分布式阵列，和光纤光栅解调仪，其中所述光纤光栅解调仪与所述光纤光栅传感器或由其构成的阵列通过信号传输光纤光缆相连接；

其中，所述传感器个体或阵列安装在隧道中和/或隧道中设置的人造物上，所述光纤光栅传感器或者所述分布式阵列感测隧道的环境参数和/或隧道中设置的人造物的状态参数，并通过信号传输光纤光缆将感测信号传送给所述光纤光栅解调仪。

作为优选，所述光纤光栅传感器为光纤光栅拉力传感器、光纤光栅温度传感器、光纤光栅位移传感器、光纤光栅缝隙传感器、光纤光栅振动传感器中的一种或多种，所述环境参数和/或状态参数对应为拉力参数、温度参数、位移参数、缝隙参数、振动状态参数。

作为优选，所述光纤光栅传感器为可协调双维度光纤光栅拾震器，所述可协调双维度光纤光栅拾震器布置在隧道中设置的风机上和安装该风机的承台结构上，所述可协调双维度光纤光栅拾震器包括壳体，所述壳体内设置有两个单维度振动且等强度的悬臂梁，两个单维度振动的悬臂梁的振动方向相互垂直，两个单维度振动的悬臂梁上均设置有光纤光栅，当所述悬臂梁受迫振动时引起所述光纤光栅的应变，导致所述光纤光栅的反射光中心波长发生变化。

作为优选，所述两个悬臂梁分别设置在两块相互垂直的平板上，两块平板的端部相互连接固定，任一平板由振动区和设置在振动区远离另一平板一侧的壳体连接区构成，所述壳体连接区与所述壳体固连；两块平板的振动区相互连接，所述振动区上设置有开缝，所述开缝沿所述振动区外轮廓走向设置，所述振动区上所述开缝分隔形成的可振动部分构成所述悬臂梁，所述振动区呈三角形或梯形。

作为优选，所述光纤光栅传感器或所述分布式阵列连接在多个分支光路中，每个分支光路通过光缆接续盒与主光缆连接，由主光缆将各个分路光缆连接到光纤光栅解调仪上。