[发明专利]基于光栅阵列结合视频监测的铁路桥梁地段轨道病害监测方法及系统

权利要求书

1.一种基于光栅阵列结合视频监测的铁路桥梁地段轨道病害监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

在轨道结构上布置集成有多个光纤光栅传感器的光纤光栅阵列光缆，所述光纤光栅阵列光缆沿轨道全线连续布置；所述光纤光栅阵列光缆对轨道状态监测数据进行实时采集，并将采集到的轨道状态监测数据经光纤光栅解调仪传递给后台服务器；

沿轨道全线间隔安装若干视频摄像头；所述视频摄像头对轨道结构进行拍摄，并将拍摄的视频监测数据传递给视频数据接收设备，所述视频数据接收设备接收、存储视频监测数据，并发送至后台服务器；

后台服务器判断各个测点采集的轨道状态监测数据是否出现异常，若某个测点采集的轨道状态监测数据出现异常，则表明该测点对应的区域存在轨道结构已出现病害的可能，然后调取该区域的视频监测数据进行显示，辅助监管人员对病害的具体类型进行识别。

2.如权利要求1所述的基于光栅阵列结合视频监测的铁路桥梁地段轨道病害监测方法，其特征在于：

在轨道结构上布置集成有多个光纤光栅振动传感器的光纤光栅阵列振动光缆，所述光纤光栅阵列振动光缆沿轨道全线连续布置；所述光纤光栅阵列振动光缆对轨道全线每次列车经过时刻的振动数据进行实时采集，并将采集到的振动数据经光纤光栅振动解调仪传递给后台服务器；

后台服务器判断各个振动测点采集的振动数据是否出现异常，若某个振动测点采集的振动数据出现异常，则表明该振动测点对应的区域存在轨道结构已出现病害的可能，然后调取该区域的视频监测数据进行显示，辅助监管人员对病害的具体类型进行识别。

3.如权利要求2所述的基于光栅阵列结合视频监测的铁路桥梁地段轨道病害监测方法，其特征在于：根据每次列车经过时刻的振动数据，后台服务器判断各个振动测点是否出现异常，具体包括：针对某一个振动测点，后台服务器将该振动测点采集的当前时间的振动数据与历史时间的振动数据进行对比分析，若差值超出预设范围，则判断该振动测点出现异常。

4.如权利要求3所述的基于光栅阵列结合视频监测的铁路桥梁地段轨道病害监测方法，其特征在于：历史时间的振动数据为当前时间往前一次的振动数据或当天当前时间往前一次或多次振动数据的均值或往前多日全部振动数据的均值。

5.如权利要求1所述的基于光栅阵列结合视频监测的铁路桥梁地段轨道病害监测方法，其特征在于：在轨道结构内每一个设定的垂向温度测点布置垂向测温线缆，所述垂向测温缆线为集成有多个光纤光栅测温传感器的光纤光栅阵列光缆，通过所述垂向测温缆线获取当前垂向温度测点处的轨道板温度、砂浆层温度和底座板温度，从而计算得到当前垂向温度测点的垂向温度梯度数据，并将采集的垂向温度梯度数据经光纤光栅振动解调仪传递给后台服务器；

所述后台服务器接收轨道结构的各个设定的垂向温度测点采集的垂向温度梯度数据，对每一垂向温度测点，建立垂向温度梯度-时间关系数据集，根据当前时间的垂向温度梯度与历史时间的垂向温度梯度进行比较，判断各个垂向温度测点采集的垂向温度梯度数据是否出现异常，若某个垂向温度测点采集的垂向温度梯度数据出现异常，则表明该垂向温度测点对应的区域存在轨道结构已出现病害的可能，然后调取该区域的视频监测数据进行显示，辅助监管人员对病害的具体类型进行识别。

6.如权利要求1所述的基于光栅阵列结合视频监测的铁路桥梁地段轨道病害监测方法，其特征在于：光纤光栅阵列振动光缆设置在道床或轨道板或桥梁上表面，并通过在道床或轨道板表面或桥梁上表面开槽浅埋的方式进行固定；每相邻两个扣件节点之间设有一个振动测点。

7.如权利要求1所述的基于光栅阵列结合视频监测的铁路桥梁地段轨道病害监测方法，其特征在于：每个车站设置1台光纤光栅解调仪，该光纤光栅振动解调仪负责解调该车站左、右两设定区间的振动监测数据，并发送会后台服务器进行实时处理和显示；

每个车站设置1台视频数据接收设备，该视频数据接收设备负责接收、存储该车站左、右两设定区间的视频监测数据，并发送至后台服务器进行实时处理和显示。