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轨道温度、钢轨断裂及道岔伤损实时感知与预警系统

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轨道温度、钢轨断裂及道岔伤损实时感知与预警系统

  1.产品背景
  道岔是轨道交通基础设施中十分重要、影响行车安全的关键设施,要求具有高安全性、高可靠性,能长期保持良好的工作状态,能确保列车安全、平稳、不间断地运行,道岔一旦出现故障,如裂缝和缺损,则将严重影响轨道交通的安全运营,甚至会发生灾难性的事故。目前,我国轨道交通对轨道温度、钢轨裂纹和道岔的检查、维护依然采取依靠人力、阶段性检查、维护的手段,尚缺乏行之有效的自动化、全天候的监测方法。
  2.方案内容
  轨道温度、钢轨断裂及道岔伤损实时感知与预警系统由光纤温度传感器、光纤加速度(音频)传感器、声学传感器,以及温度光缆和应力光缆组成传感器阵列,通过光缆和电缆传输,经波长型光纤传感分析仪、分布式光纤传感分析仪和声学探测主机内部的数据解调模块进行调制解调和计算成对应物理量,并由工控机内部的无线传输模块把相关数据通过4G+网传输到用户手机端显示,或直接本地显示,方便数据的实时显示和工务的实时调配。
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图 1:轨道温度、钢轨断裂及道岔伤损实时感知与预警系统图
  3.解决问题
  轨道温度、钢轨断裂及道岔伤损实时感知与预警系统监测系统可以长距离实时测量轨道的温度状态,以及所导致的轨道形变,连续探测距离可达20~50km,即时发现轨道的内应力异常,为轨道维护带去依据。实时在线监测钢轨伤损状态,即使线路在运营时间内,系统仍然能够进行不间断、实时监测,为线路安全运营提供参考信息并为线路钢轨的养护检修提供针对性的故障和风险提示。监测系统还能够解决道岔尖轨、心轨等不规则、异型轨件无法快速探伤并判明钢轨伤损状况的弊端,能够覆盖尖轨尖端截面宽度<50mm 的区域等探伤盲区或困难区域。
  4.比较优势
  轨道温度、钢轨断裂及道岔伤损实时感知与预警系统采用21世纪最先进的全光纤传感器,同传统的电传感器相比,光纤传感器具有以下优势:
  + 多个相同或不同类型的传感器可以串接复用在一根光纤上,系统集成度高;
  + 单根光纤上串接的传感器间隔可以是几厘米或几十公里,直接实现远程传输;
  + 测量精度和分辨率高;
  + 传感器的零偏值不漂移,属于绝对量测量,长期工作性能稳定;
  + 传感量检测及传输均为光信号,不受电磁干扰及核辐射的影响;
  + 环境适应性好,可长期用于高温、高湿及存在化学侵蚀等的恶劣环境;
  + 重量轻,体积小,安装使用方便;
  + 以光信号中心波长值表征被测量,不受光强波动及传输光纤弯曲损耗等影响;
  + 传感器串接链具有自愈合功能:
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