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      光纖光柵在鐵路安全監測中的應用與系統設計

      文章來源: 深圳市迅捷光通科技有限公司 人氣:2676發表時間:2016-12-20 14:49:20

        在鐵路安全監測使用光纖光柵測溫系統,需將檢測的物理量轉換為應力、溫度、震動等物理量,將物理量的變換轉換為光纖光柵的中心波長漂移量,然后通過檢測光纖光柵中心波長的變化量和檢測物理量之間的線性關系,得到對用的函數曲線,然后根據光纖光柵中心波長變化量轉換到檢測物理量。一般檢測系統由光纖光柵傳感器—跳線—解調儀(光學頻譜分析儀)等設備組成,可以進行實時檢測以及增加報警系統。




        鐵路是我國的重要基礎設施,與 國家的經濟發展密切相關。隨著中國鐵路建設的快速發展,我國高速鐵路的建設規模和技術水平已走在世界前列。但與之對應的防災安全監控系統還不成熟,目前尚 處于研究、探索、完善階段。異物侵限監測系統是高速鐵路防災安全監測系統的重要組成部分之一,它主要應用于監控公路跨越鐵路橋、隧道口、高速公路與鐵路并 行處、鐵路正線線路穿越山區易發生崩塌、落石等可能出現異物侵限的地段。

        高速鐵路異物侵限監測系統的傳感單元。利用耦合模理論對光纖光柵的傳輸特性進行分析,并以此為基礎對光纖光柵的縱向應 變、橫向應變和溫度變化時的特性進行公式推導及理論分析。通過軟件分別對光纖光柵的反射特性、應變特性和溫度特性進行仿真。 其次,根據高速鐵路異物侵限監測系統的需求,采用波分復用加空分復用的混合復用方式,在同樣的光源帶寬、光柵帶寬和測量范圍的條件下,增加光纖光柵傳感器的復用數目,實現系統的分布式監測。




        光纖光柵根據鐵路路基的擋土墻和被動防護網搭建物理模型,在墻體內部和防護網的拉桿上布置傳感器檢測點。對模型加載應力,模擬異物入侵的情形。測量入侵點的 微應變大小,對異物可能入侵的位置進行判斷。實驗結果表明,將光纖光柵傳感器用于高速鐵路異物侵限監測系統完全可行并且具有極大的發展前景。

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