鐵路軌道狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
隨著我國經(jīng)濟(jì)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(yùn)輸放率，監(jiān)測行車狀態(tài)的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性尤為主要、目前，對(duì)線路狀況的監(jiān)視國內(nèi)外主要依靠人工和軌道車巡檢。光纖傳感技術(shù)是當(dāng)前傳感器
領(lǐng)城研究方向。在光導(dǎo)纖維中傳播時(shí)，光波的波長、強(qiáng)度、相位、偏振態(tài)等特征
參量因受外界溫度、應(yīng)力、振動(dòng)、位移、扭轉(zhuǎn)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(jīng)過長期研究，光纖傳感技術(shù)可對(duì)壓力、溫度、
振動(dòng)、形變、速度、加速度、位移、水位、距離等參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，具有信號(hào)
帶寬寬、抗電磁干擾、精度高、靈敏度高、使用壽命長、易于網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn)。憑
借一系列的優(yōu)點(diǎn)和多參數(shù)監(jiān)測的功能，光纖傳感技術(shù)在鐵路行業(yè)和其他監(jiān)測領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。
軌道溫度、應(yīng)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(dǎo)致鋼軌出
現(xiàn)微裂紋，熱脹冷縮的變化導(dǎo)致鋼軌固定結(jié)合部出現(xiàn)不必要受力，因此對(duì)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(shù)可用于鐵路線路長距離、大范用的溫度和應(yīng)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(dá)到米級(jí)，
監(jiān)測軌道溫度的同時(shí)可確定溫度異常點(diǎn)位置，并不間斷自動(dòng)測量，特別適用于大
范多點(diǎn)測量和監(jiān)測軌道溫度的線路。
軌道振動(dòng)監(jiān)測
列車載重的提高使軌道動(dòng)態(tài)載荷不斷增大、沖擊振動(dòng)加劇和鋼軌結(jié)構(gòu)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(shí)引起走行部位附加垂直振動(dòng)，列車的橫向振動(dòng)引起橫向沖擊力，直接關(guān)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(dòng)信號(hào)，監(jiān)測鋼軌波磨及由其引起的列車橫向振動(dòng)。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(dòng)更為嚴(yán)重。當(dāng)振動(dòng)超過閾值，列車處在危險(xiǎn)運(yùn)行狀態(tài)。采用光纖加速度傳感器可獲取列車橫向振動(dòng)信息實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)的監(jiān)測。
輪軌作用力監(jiān)測
將光纖粘貼于鋼軌上，用于檢測鋼軌的受力?；谳嗆壛W(xué)的基本模型，結(jié)合光纖傳感技術(shù)原理，構(gòu)建成穩(wěn)定且可進(jìn)行動(dòng)態(tài)行為監(jiān)測的無溫度效應(yīng)式FBG 感測系統(tǒng)。光纖傳感技術(shù)用于高速鐵軌的監(jiān)測具有可行性，且光纖具有體積小、柔韌度高、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，可以方便地附掛在待測物體上，其高效能的信號(hào)傳輸和可抗電磁波干擾、耐高溫、抗腐蝕等特性，很適合用于高速軌道的安全監(jiān)測。
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