[發明專利]一種基于光纖傳感在線監測鐵道道岔尖軌斷裂報警系統

在審

• 申請號: 201910176530.4
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN109969231A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 童杏林;金春姣;王慧娟;潘建軍;鄧承偉;張翠;潘旭;陶淵
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B61L23/04
• 分類號: B61L23/04;G08B21/18
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

本發明涉及一種鐵路運營行業道岔尖軌運行狀態監測設備技術領域，特指一種基于光纖傳感在線監測鐵道道岔尖軌斷裂報警系統，包括超聲信號源、光纖聲學傳感器、光學傳感信號處理單元與計算機，超聲信號源固定于道岔尖軌的尖端位置，光纖聲學傳感器固定于道岔尖軌的粗端位置，超聲信號源與光纖聲學傳感器對應設置，光纖聲學傳感器通過光纜連接于光學傳感信號處理單元，光學傳感信號處理單元連接于計算機。由于光纖傳感本身具有抗電磁干擾，本征防爆，可在惡劣環境中工作，測量靈敏度高和精度高，便于組網等優點，采用本監測系統可實現對鐵道道岔尖軌斷裂損傷的在線監測，提高鐵路的維修效率，保證旅客的人身安全和設備安全。

技術領域

本發明涉及一種鐵路運營行業道岔尖軌運行狀態監測設備技術領域，特指一種基于光纖傳感在線監測鐵道道岔尖軌斷裂報警系統。

背景技術

目前，鐵路運輸作為我國交通運輸業的主要力量，在國民經濟中有著舉足輕重的地位。近年來，隨著重載和提速列車的大量開行，鐵路運輸發生的事故也時有發生，對于基礎設施的監測要求越來越高，確保其安全運行至關重要，道岔作為鐵路線路變更，線路交合分離的轉換設備，是鐵路線路不可或缺的一部分，當道岔轉轍機運作時，其尖軌與基本軌的密貼狀態和尖軌的損傷與否是影響列車行駛的一個致命因素，因此產生了監測鐵路道岔尖軌狀態的技術。目前，鐵道岔尖軌損傷程度及部位監測方法有以下幾種:

1)中國專利號CN201810510480.4“一種基于分布式聲學傳感器的在線鐵路監測系統及方法”中所介紹的在線檢測系統，由分布式聲學傳感監測到的聲學信號易受環境影響，且該系統不能判斷鐵軌的異常程度；

2)中國專利號CN201110139596.X“光纖光柵鐵路道岔密貼監測裝置”中所介紹的監測系統，整個監測系統通過采集處理號實現對道岔尖軌與基本軌的密貼狀態的監測，但該發明只能通過道岔尖軌與基本軌的密貼狀態分析道岔尖軌的狀態，不能監測鐵軌的損傷程度及損作部位。

目前，有關鐵道道岔尖軌損傷程度及部位監測方面的文獻較少，以現有的監測方法，不能同時監測道岔尖軌損傷的部位及損傷程度，使得鐵軌不能及時的維修，影響道路的運行。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于光纖傳感在線監測鐵道道岔尖軌斷裂報警系統，由于光纖傳感本身具有抗電磁干擾，本征防爆，可在惡劣環境中工作，測量靈敏度高和精度高，便于組網等優點，采用本監測系統可實現對鐵道道岔尖軌斷裂損傷的在線監測，提高鐵路的維修效率，保證旅客的人身安全和設備安全。

為了實現上述目的，本發明應用的技術方案如下：

一種基于光纖傳感在線監測鐵道道岔尖軌斷裂報警系統，包括超聲信號源、光纖聲學傳感器、光學傳感信號處理單元與計算機，超聲信號源固定于道岔尖軌的尖端位置，光纖聲學傳感器固定于道岔尖軌的粗端位置，超聲信號源與光纖聲學傳感器對應設置，光纖聲學傳感器通過光纜連接于光學傳感信號處理單元，光學傳感信號處理單元連接于計算機。

進一步而言，所述光纖聲學傳感器包括光纖F-P光學敏感單元、光纜接入單元與傳感器固定基座，光纖F-P光學敏感單元與光纜接入單元設于傳感器固定基座內，光纖F-P光學敏感單元連接于光纜接入單元，光纜接入單元通過光纜連接于光學傳感信號處理單元。

進一步而言，所述傳感器固定基座通過黃油耦合劑與密封圈安裝于道岔尖軌的粗端軌腰上。

進一步而言，所述光纜接入單元由光纜與金屬封裝盒組成。

進一步而言，所述超聲信號源通過溶膠劑安裝于道岔尖軌的尖端軌腰上。

進一步而言，所述超聲信號源采用超聲波換能器激勵源或壓電陶瓷激振源。

進一步而言，所述道岔尖軌的粗端連接于道岔正軌。

本發明有益效果：