[发明专利]浮置板道床及其自振频率检测方法、减振轨道的健康监测方法

权利要求书

1.一种减振轨道的健康监测方法，其特征在于，适时对浮置板道床的自振频率进行检测，以指导维护部门对浮置板道床进行养护维修；其中，自振频率的检测方法包括：

在浮置板上布设振动光缆，所述振动光缆为集成有多个光纤光栅振动传感器的光纤光栅阵列光缆；

选取若干个光纤光栅振动传感器所对应的浮置板表面位置作为力锤激励点；

在各力锤激励点进行力锤激励操作，获取力锤激励数据和各光纤光栅振动传感器的振动数据，基于获得的力锤激励数据和振动数据进行模态分析，以得到浮置板道床的传递函数，传递函数在频率分布上的峰值所对应的频率可判定为浮置板道床的自振频率；

所述模态分析包括：将所述力锤激励数据及所述振动数据作拉普拉斯变换，所述力锤激励数据的拉普拉斯变换F(s)与所述振动数据的拉普拉斯变换X(s)之比为浮置板道床的传递函数；

所述振动光缆通过横向连接缆线与数据解调存储计算模块连接，所述横向连接缆线自浮置板顶面横向延伸，依次布设经过道床侧面、隧道回填层的表面和隧道侧壁，该横向连接缆线内集成有多个光纤光栅振动传感器；

所述数据解调存储计算模块还用于获得横向连接缆线内的光纤光栅振动传感器的振动数据，并分析隧道断面上的振动横向传播和衰减特性，判断隧道断面上的振动横向传播和衰减特性是否异常，若异常，指导工务部门对隧道断面上的轨道结构和隧道结构进行检测维护。

2.如权利要求1所述的减振轨道的健康监测方法，其特征在于：

所述振动光缆包括三条纵向缆线，三条纵向缆线分别布置在两条钢轨正下方以及轨道中心线上，相邻两条纵向缆线通过横向缆线连接并使所述振动光缆在浮置板上呈蛇形连续分布，各纵向缆线内均集成有多个光纤光栅振动传感器。

3.如权利要求1或2所述的减振轨道的健康监测方法，其特征在于：

所述振动光缆布置在浮置板表面或者埋设在浮置板内。

4.如权利要求1或2所述的减振轨道的健康监测方法，其特征在于：

在浮置板附近的隧道侧壁上安设数据解调存储计算模块，所述振动光缆与所述数据解调存储计算模块连接，并且在所述数据解调存储计算模块上预留力锤数据接入端口；所述数据解调存储计算模块用于获取所述力锤激励数据和所述振动数据并进行所述模态分析。

5.如权利要求4所述的减振轨道的健康监测方法，其特征在于：

所述力锤数据接入端口的数量与所述力锤激励点的数量相同并且一一对应配置。

6.如权利要求1所述的减振轨道的健康监测方法，其特征在于：在运营过程中，获取各光纤光栅振动传感器的振动数据并进行分析，判断减振轨道的健康状况。

7.一种浮置板道床，包括浮置板，其特征在于：在所述浮置板上布设有振动光缆，所述振动光缆为集成有多个光纤光栅振动传感器的光纤光栅阵列光缆；另外还配置有数据解调存储计算模块，所述振动光缆与所述数据解调存储计算模块连接，并且在所述数据解调存储计算模块上预留力锤数据接入端口；所述数据解调存储计算模块用于获取力锤激励数据和各光纤光栅振动传感器的振动数据，并基于获得的力锤激励数据和振动数据进行模态分析，以得到浮置板道床的传递函数；

所述振动光缆通过横向连接缆线与所述数据解调存储计算模块连接，所述横向连接缆线自浮置板顶面横向延伸，依次布设经过道床侧面、隧道回填层的表面和隧道侧壁，该横向连接缆线内集成有多个光纤光栅振动传感器；

所述数据解调存储计算模块还用于获得横向连接缆线内的光纤光栅振动传感器的振动数据，并分析隧道断面上的振动横向传播和衰减特性，判断隧道断面上的振动横向传播和衰减特性是否异常，若异常，指导工务部门对隧道断面上的轨道结构和隧道结构进行检测维护。

8.如权利要求7所述的浮置板道床，其特征在于：所述振动光缆包括三条纵向缆线，三条纵向缆线分别布置在两条钢轨正下方以及轨道中心线上，相邻两条纵向缆线通过横向缆线连接并使所述振动光缆在浮置板上呈蛇形连续分布，各纵向缆线内均集成有多个光纤光栅振动传感器。