[發明專利]基于光柵陣列結合視頻監測的鐵路橋梁地段軌道病害監測方法及系統

在審

• 申請號: 202210042665.3
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114543967A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 李秋義;羅偉;林超;孫立;朱彬;張政;張世杰;梅琴;李路遙;張澤
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司;中國鐵建股份有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;G01K11/3206;B61K9/08;H04N7/18
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 代嬋

1.一種基于光柵陣列結合視頻監測的鐵路橋梁地段軌道病害監測方法，其特征在于，包括如下步驟：

在軌道結構上布置集成有多個光纖光柵傳感器的光纖光柵陣列光纜，所述光纖光柵陣列光纜沿軌道全線連續布置；所述光纖光柵陣列光纜對軌道狀態監測數據進行實時采集，并將采集到的軌道狀態監測數據經光纖光柵解調儀傳遞給后臺服務器；

沿軌道全線間隔安裝若干視頻攝像頭；所述視頻攝像頭對軌道結構進行拍攝，并將拍攝的視頻監測數據傳遞給視頻數據接收設備，所述視頻數據接收設備接收、存儲視頻監測數據，并發送至后臺服務器；

后臺服務器判斷各個測點采集的軌道狀態監測數據是否出現異常，若某個測點采集的軌道狀態監測數據出現異常，則表明該測點對應的區域存在軌道結構已出現病害的可能，然后調取該區域的視頻監測數據進行顯示，輔助監管人員對病害的具體類型進行識別。

2.如權利要求1所述的基于光柵陣列結合視頻監測的鐵路橋梁地段軌道病害監測方法，其特征在于：

在軌道結構上布置集成有多個光纖光柵振動傳感器的光纖光柵陣列振動光纜，所述光纖光柵陣列振動光纜沿軌道全線連續布置；所述光纖光柵陣列振動光纜對軌道全線每次列車經過時刻的振動數據進行實時采集，并將采集到的振動數據經光纖光柵振動解調儀傳遞給后臺服務器；

后臺服務器判斷各個振動測點采集的振動數據是否出現異常，若某個振動測點采集的振動數據出現異常，則表明該振動測點對應的區域存在軌道結構已出現病害的可能，然后調取該區域的視頻監測數據進行顯示，輔助監管人員對病害的具體類型進行識別。

3.如權利要求2所述的基于光柵陣列結合視頻監測的鐵路橋梁地段軌道病害監測方法，其特征在于：根據每次列車經過時刻的振動數據，后臺服務器判斷各個振動測點是否出現異常，具體包括：針對某一個振動測點，后臺服務器將該振動測點采集的當前時間的振動數據與歷史時間的振動數據進行對比分析，若差值超出預設范圍，則判斷該振動測點出現異常。

4.如權利要求3所述的基于光柵陣列結合視頻監測的鐵路橋梁地段軌道病害監測方法，其特征在于：歷史時間的振動數據為當前時間往前一次的振動數據或當天當前時間往前一次或多次振動數據的均值或往前多日全部振動數據的均值。

5.如權利要求1所述的基于光柵陣列結合視頻監測的鐵路橋梁地段軌道病害監測方法，其特征在于：在軌道結構內每一個設定的垂向溫度測點布置垂向測溫線纜，所述垂向測溫纜線為集成有多個光纖光柵測溫傳感器的光纖光柵陣列光纜，通過所述垂向測溫纜線獲取當前垂向溫度測點處的軌道板溫度、砂漿層溫度和底座板溫度，從而計算得到當前垂向溫度測點的垂向溫度梯度數據，并將采集的垂向溫度梯度數據經光纖光柵振動解調儀傳遞給后臺服務器；

所述后臺服務器接收軌道結構的各個設定的垂向溫度測點采集的垂向溫度梯度數據，對每一垂向溫度測點，建立垂向溫度梯度-時間關系數據集，根據當前時間的垂向溫度梯度與歷史時間的垂向溫度梯度進行比較，判斷各個垂向溫度測點采集的垂向溫度梯度數據是否出現異常，若某個垂向溫度測點采集的垂向溫度梯度數據出現異常，則表明該垂向溫度測點對應的區域存在軌道結構已出現病害的可能，然后調取該區域的視頻監測數據進行顯示，輔助監管人員對病害的具體類型進行識別。

6.如權利要求1所述的基于光柵陣列結合視頻監測的鐵路橋梁地段軌道病害監測方法，其特征在于：光纖光柵陣列振動光纜設置在道床或軌道板或橋梁上表面，并通過在道床或軌道板表面或橋梁上表面開槽淺埋的方式進行固定；每相鄰兩個扣件節點之間設有一個振動測點。

7.如權利要求1所述的基于光柵陣列結合視頻監測的鐵路橋梁地段軌道病害監測方法，其特征在于：每個車站設置1臺光纖光柵解調儀，該光纖光柵振動解調儀負責解調該車站左、右兩設定區間的振動監測數據，并發送會后臺服務器進行實時處理和顯示；

每個車站設置1臺視頻數據接收設備，該視頻數據接收設備負責接收、存儲該車站左、右兩設定區間的視頻監測數據，并發送至后臺服務器進行實時處理和顯示。