鐵路軌道狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

隨著我國經濟的飛速發(fā)展，列車載重量和行車速度不斷提高為保障行車安全和提高運輸放率，監(jiān)測行車狀態(tài)的實時性、穩(wěn)定性和準確性尤為主要、目前，對線路狀況的監(jiān)視國內外主要依靠人工和軌道車巡檢。光纖傳感技術是當前傳感器

領城研究方向。在光導纖維中傳播時，光波的波長、強度、相位、偏振態(tài)等特征

參量因受外界溫度、應力、振動、位移、扭轉等因素的作用，發(fā)生直接或間接的

變化，可用于探測周圍物理場。經過長期研究，光纖傳感技術可對壓力、溫度、

振動、形變、速度、加速度、位移、水位、距離等參數(shù)進行準確檢測，具有信號

帶寬寬、抗電磁干擾、精度高、靈敏度高、使用壽命長、易于網絡化等優(yōu)點。憑

借一系列的優(yōu)點和多參數(shù)監(jiān)測的功能，光纖傳感技術在鐵路行業(yè)和其他監(jiān)測領域應用前景廣闊。

軌道溫度、應力及張力監(jiān)測

軌道或軌道板的溫度變化反映了其受力情況，溫度梯度場的存在導致鋼軌出

現(xiàn)微裂紋，熱脹冷縮的變化導致鋼軌固定結合部出現(xiàn)不必要受力，因此對軌道溫度監(jiān)測非常必要，基于拉曼散射(ROTDR)或布里淵散射原理的光纖分布式測溫技

術可用于鐵路線路長距離、大范用的溫度和應力在線監(jiān)測。分布式光纖溫傳感器

能夠連續(xù)測量光纖沿線各處溫度，測量距離可為幾公里，空間定位精度達到米級，

監(jiān)測軌道溫度的同時可確定溫度異常點位置，并不間斷自動測量，特別適用于大

范多點測量和監(jiān)測軌道溫度的線路。

軌道振動監(jiān)測

列車載重的提高使軌道動態(tài)載荷不斷增大、沖擊振動加劇和鋼軌結構損傷加劇。波磨指鋼軌表面縱向出現(xiàn)的周期性波浪狀不平順，是一種常見的鋼軌磨損。

鋼軌出現(xiàn)波磨，列車通過時引起走行部位附加垂直振動，列車的橫向振動引起橫向沖擊力，直接關系到列車脫軌系數(shù)。在列車上安裝光纖加速度傳感器，采集車體振動信號，監(jiān)測鋼軌波磨及由其引起的列車橫向振動。由于偏載、線路不平順、斷軌、三角坑等原因，長大編組的重載列車橫向振動更為嚴重。當振動超過閾值，列車處在危險運行狀態(tài)。采用光纖加速度傳感器可獲取列車橫向振動信息實現(xiàn)對振動的監(jiān)測。

輪軌作用力監(jiān)測