铁路轨道状态监测系统

铁路轨道状态监测系统

随着我国经济的飞速发展，列车载重量和行车速度不断提高为保障行车安全和提高运输放率，监测行车状态的实时性、稳定性和准确性尤为主要、目前，对线路状况的监视国内外主要依靠人工和轨道车巡检。光纤传感技术是当前传感器

领城研究方向。在光导纤维中传播时，光波的波长、强度、相位、偏振态等特征

参量因受外界温度、应力、振动、位移、扭转等因素的作用，发生直接或间接的

变化，可用于探测周围物理场。经过长期研究，光纤传感技术可对压力、温度、

振动、形变、速度、加速度、位移、水位、距离等参数进行准确检测，具有信号

带宽宽、抗电磁干扰、精度高、灵敏度高、使用寿命长、易于网络化等优点。凭

借一系列的优点和多参数监测的功能，光纤传感技术在铁路行业和其他监测领域应用前景广阔。

轨道温度、应力及张力监测

轨道或轨道板的温度变化反映了其受力情况，温度梯度场的存在导致钢轨出

现微裂纹，热胀冷缩的变化导致钢轨固定结合部出现不必要受力，因此对轨道温度监测非常必要，基于拉曼散射(ROTDR)或布里渊散射原理的光纤分布式测温技

术可用于铁路线路长距离、大范用的温度和应力在线监测。分布式光纤温传感器

能够连续测量光纤沿线各处温度，测量距离可为几公里，空间定位精度达到米级，

监测轨道温度的同时可确定温度异常点位置，并不间断自动测量，特别适用于大

范多点测量和监测轨道温度的线路。

轨道振动监测

列车载重的提高使轨道动态载荷不断增大、冲击振动加剧和钢轨结构损伤加剧。波磨指钢轨表面纵向出现的周期性波浪状不平顺，是一种常见的钢轨磨损。

钢轨出现波磨，列车通过时引起走行部位附加垂直振动，列车的横向振动引起横向冲击力，直接关系到列车脱轨系数。在列车上安装光纤加速度传感器，采集车体振动信号，监测钢轨波磨及由其引起的列车横向振动。由于偏载、线路不平顺、断轨、三角坑等原因，长大编组的重载列车横向振动更为严重。当振动超过阈值，列车处在危险运行状态。采用光纤加速度传感器可获取列车横向振动信息实现对振动的监测。

轮轨作用力监测