[發(fā)明專利]鐵路防災(zāi)光纖風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310722612.7
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103698555A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 艾重陽
• 申請（專利權(quán)）人: 北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司
• 主分類號: G01P5/26
• 分類號: G01P5/26;G01P13/02
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鐵路防災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)，尤其涉及一種基于光纖光柵的鐵路防災(zāi)風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)，屬于鐵路防災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，隨著鐵路運(yùn)輸?shù)难该桶l(fā)展，與之相關(guān)的鐵路防災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)投入使用，鐵路防災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)完成對異物侵線、風(fēng)、雨、雪、地震等災(zāi)害情況進(jìn)行監(jiān)測，以做相應(yīng)的防御措施，避免災(zāi)難的發(fā)生。在鐵路防災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)中，風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)作為鐵路防災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)中的重要部分越來越受到人們的重視。

目前，風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)中常用的風(fēng)速風(fēng)向傳感器主要為機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向傳感器、傳統(tǒng)超聲波式風(fēng)速風(fēng)向傳感器、超聲波共振式風(fēng)速風(fēng)向傳感器。在實(shí)際使用中，鐵路上以超聲波式風(fēng)速風(fēng)向傳感器占多數(shù)，利用超聲波時差法來實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測量。

當(dāng)風(fēng)速風(fēng)向傳感器在野外布設(shè)時，利用風(fēng)速風(fēng)向傳感器對風(fēng)速風(fēng)向進(jìn)行測量和記錄，需要對風(fēng)速風(fēng)向傳感器遠(yuǎn)程供電，然后通過通信線路將數(shù)據(jù)傳輸給位于監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)存儲和處理設(shè)備。風(fēng)速風(fēng)向傳感器都采用從遠(yuǎn)端拉設(shè)電力線路進(jìn)行供電，施工很不方便。而且，為了保證測量的準(zhǔn)確性，在線路風(fēng)口處需要設(shè)置多處風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)控點(diǎn)，且風(fēng)速風(fēng)向傳感器需要高可靠性。所以風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)對供電方式都提出了較高的要求，更凸顯了設(shè)備需要供電的矛盾。除此之外，通信線路在將風(fēng)速風(fēng)向傳感器監(jiān)測的數(shù)據(jù)向監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)倪^程中，容易受到外界信號的干擾，影響了數(shù)據(jù)的傳輸效率以及傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

因此，在實(shí)踐運(yùn)用過程中，找到一種無需供電且能有效避免外界信號的干擾，具有高可靠性的風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)成為人們的迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種鐵路防災(zāi)光纖風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案：

一種鐵路防災(zāi)光纖風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)，包括光纖風(fēng)速風(fēng)向傳感器、光纜、信號解調(diào)設(shè)備，所述光纖風(fēng)速風(fēng)向傳感器通過所述光纜與所述信號解調(diào)設(shè)備相連接；

所述光纖風(fēng)速風(fēng)向傳感器包括光纖光柵應(yīng)變片、頂桿和風(fēng)盤；

所述風(fēng)盤和所述光纖光柵應(yīng)變片通過所述頂桿相連接。

其中較優(yōu)地，所述頂桿垂直于所述風(fēng)盤平面，并與風(fēng)盤的中心相接處，所述頂桿的末端有一個凸起，此凸起和所述光纖光柵應(yīng)變片的中心點(diǎn)接觸。

其中較優(yōu)地，所述光纖風(fēng)速風(fēng)向傳感器包含4個光纖光柵應(yīng)變片、4個頂桿和4個風(fēng)盤；

其中，4個頂桿按照正交坐標(biāo)系布置，使4個風(fēng)盤分別朝向東西南北四個方向。

其中較優(yōu)地，多個所述光纖風(fēng)速風(fēng)向傳感器與同一信號解調(diào)設(shè)備相連接。

其中較優(yōu)地，所述鐵路防災(zāi)光纖風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)還包括模塊運(yùn)算設(shè)備，所述模塊運(yùn)算設(shè)備包括信息處理模塊和輸出接口；

其中，所述信息處理模塊包括風(fēng)速模型單元、風(fēng)向模型單元和運(yùn)算處理單元；

所述風(fēng)速模型單元儲存風(fēng)速模型信息，根據(jù)信號解調(diào)設(shè)備的數(shù)字化輸出尋找到與之匹配的瞬時風(fēng)速；

所述風(fēng)向模型單元儲存風(fēng)向模型信息，根據(jù)信號解調(diào)設(shè)備的數(shù)字化輸出尋找到與之匹配的風(fēng)向信息。

利用本發(fā)明所提供的鐵路防災(zāi)光纖風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)，通過光纖風(fēng)速風(fēng)向傳感器和機(jī)械部分的結(jié)合對風(fēng)速風(fēng)向進(jìn)行測量，不僅在風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了測量設(shè)備的無源化，不需要遠(yuǎn)程供電，而且利用光纜傳輸信號，可以避免外界信號的干擾，抗干擾能力強(qiáng)，提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性，又提高了系統(tǒng)的可用性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供的鐵路防災(zāi)光纖風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中，光纖風(fēng)速風(fēng)向傳感器的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中，光纖風(fēng)速風(fēng)向傳感器的工作原理示意圖；

圖4為本發(fā)明中，信號解調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本鐵路防災(zāi)光纖風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理示意圖；

圖6為本鐵路防災(zāi)光纖風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)的信息處理流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，本發(fā)明所提供的鐵路防災(zāi)光纖風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測系統(tǒng)，包括光纖風(fēng)速風(fēng)向傳感器、光纜、信號解調(diào)設(shè)備和模型運(yùn)算設(shè)備。光纖風(fēng)速風(fēng)向傳感器通過光纜和信號解調(diào)設(shè)備相連接。利用光纜進(jìn)行信號傳輸，可以使信號在傳輸過程中不易受到外界信號的干擾，提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。