CN101397021A - 基于光纤光栅的车辆运行监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光纤光栅的车辆运行监测系统，由室内子系统和室外子系统两部分组成。室内子系统包括光模块、传感信号解调模块、业务计算模块和业务接口模块，这四个模块顺序连接；室外子系统包括传输光缆、传感器单元和道旁维护装备，传感器单元安装在钢轨上，并与道旁维护装备相连接，传输光缆连接所有的传感器单元；室内子系统中的光模块连接室外子系统引入室内的传输光缆。利用本发明，能够对轮轨运行状态、轨道区间占用、运行速度、重量等车辆运行参数进行动态监测，而且安全性高、能源损耗小、安装和维护便捷。

Description

基于光纤光栅的车辆运行监测系统

技术领域

本发明涉及一种面向轨道交通的车辆运行监测系统，尤其涉及一种基于光纤光栅传感器实现，能够对轮轨运行状态、轨道区间占用、运行速度、重量等车辆运行参数进行动态监测的车辆运行监测系统，属于轨道交通安全监测技术领域。

背景技术

在轨道交通系统中，为了确保车辆的运行安全、提高铁路运营的效率，需要实时掌握轮轨运行状态、轨道区间占用、列车位置、速度、加速度、重量等车辆运行参数。针对这一实际需求，铁路部门先后研究出了多种车辆运行参数监测技术，例如用于监测轨道占用情况的轨道电路和铜缆、测量列车运行状态的框架式测试床、基于轨道电路方式的驼峰测长技术、电磁计轴技术、雷达测速技术等等。这些技术(设备)的共同特点在于都是基于电子技术实现的，因此在采用这些技术(设备)时，有关的电子设备会在铁路道旁密集布置，不仅在电磁波空间内相互作用，而且容易受到电力机车回流电流干扰；另一方面，这些电子设备的信号传输需要大量使用道旁信号电缆，不仅建设成本高，而且由于分属不同部门，很容易出现维护困难、管理复杂的问题。

针对现有电子设备所存在的问题，人们先后研究出多种替代性技术方案。光纤光栅传感技术就是其中较有竞争力的，它的基本原理是这样的：

随着外界应力的变化，用紫外激光写入的光纤光栅的Bragg中心反射波长将发生相应的移动。因此，通过测量波长的变化可以得出外界应力的变化情况。其中，Bragg中心反射波长为：λ_B＝2n_effΛ，此处的n_eff为光纤导波膜的有效折射率，Λ为光栅的空间周期，表示为 $\mathrm{\Λ}=\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{UV}}}{2\sin (\mathrm{\θ}/2)},$ λ_UV是紫外线光源的波长，θ是两相干光束之间的夹角。

当光纤光栅受到外部应力作用，产生纵向应变时，会使光栅周期Λ加大，并使光纤的纤芯半径减小，另外光弹性效应还会改变光纤的折射率n_eff。所有这些变化都会导致光纤光栅的Bragg中心反射波长发生变化，其Bragg波长的漂移幅度与应变呈如下关系： $\frac{{\mathrm{\Δ\λ}}_B}{{\mathrm{\λ}}_B}=(1-P_e){\mathrm{\ϵ}}_Z,$ 式中 $P_e=n_{\mathrm{eff}}^2[P_{12}-v(P_{11}+P_2])/2$ 为有效弹光系数，P₁₁和P₁₂为弹光系数，v为纤芯材料的泊松比，λ_B是光栅Bragg反射波长，Δλ_B为外界应力作用下光栅Bragg反射波长的移动量，ε_Z是光纤轴向应变，可以表示为： ${\mathrm{\ϵ}}_Z=\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_B}\left(\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_B}{{\∂}_{\mathrm{\ϵ}}}\right).$ 对于石英光纤，应力灵敏度系数为0.78，则： $\frac{{\mathrm{\Δ\λ}}_B}{{\mathrm{\λ}}_B}=0.78{\mathrm{\ϵ}}_Z.$ 因此，通过检测Δλ_B的变化，可以测知外界应力的变化状况。

目前，将光纤光栅传感器应用在铁路车辆运行监测领域的技术方案已经被提出。例如在公开号为CN1676389的中国发明专利申请中，公开了一种基于光纤光栅的铁路监控系统。该铁路监控系统包括：光纤，其中，将光纤的第一部分附在铁路一对轨道之一上，对应于附在光纤第一部分上的一轨道的特性的变化，该光纤的第一部分的特性是可变的；光信号发射器，其连接到光纤，用于向光纤发射光信号，该光纤至少产生第一变更的光信号，该光信号包含与光纤部分的特性的变化有关的信息；以及光信号分析器，其连接到光纤，用于接收和分析第一变更的光信号，基于包含在第一变更的光信号中的信息确定一轨道的特性的变化。

另外，在公开号为CN101000253的中国发明专利申请中，提出了利用相干性光纤光栅组实现列车定位和实时追踪的技术方案。该技术方案中，采用了波分复用n个具有树脂保护层的相干性光纤光栅组在轨道交通的全程紧贴铁轨内侧。光纤光栅组间隔约为200～300米，相当于将一般轨道电路的闭塞区间缩短了10倍。当机车行驶到第i个相干性光纤光栅组的敏感区内，将产生相应波长的振幅振荡。光纤的一端通过环行器连接至行车指挥中心的多波长激光发射器，环行器的另一端连接光纤放大器，放大器后连接分波器，由分波器分出的波长经光电变换成电信号，将全部电信号输入到数字信号处理终端，可准确计算出列车所在的准确位置、速度和加速度，实现列车准确定位和实时追踪。

上述的专利申请虽然提出了利用光纤光栅进行钢轨参数监控的新思路，可以避免现有电子设备所存在的电磁干扰等问题，显著降低钢轨参数实时监控工作的成本。但是，在现有技术中，将娇贵的光纤光栅元件直接粘贴或焊接在钢轨结构的表面，这样虽然可以测量到相对精确的形状或应力变化，但由于难以拆卸，对于轨道系统经常性的施工、安装、维护带来了很大的限制。而且，由于采用焊接方式容易受轮轨强烈震动影响而开焊，而采用胶粘方式容易受老化和热胀冷缩的影响而开胶，所以从事直接测量的传感器容易脱落或失效，不宜长期使用。另外，直接测量所采用的传感器单元方式难以拆装，对于钢轨系统的维护非常不利，而且传感器难以根据测量的具体需要迁移，所以也很难经济地实现临时性测量。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于光纤光栅的车辆运行监测系统。该系统利用光线光栅作为基本传感器，并采用本发明人另案申请的钢轨形变参数间接测量装置安装该光纤光栅传感器，以间接的方式测量钢轨的形变/应力变化，从而对车辆的运行参数进行动态监测。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种基于光纤光栅的车辆运行监测系统，由室内子系统和室外子系统两部分组成，其特征在于：

所述室内子系统包括光模块、传感信号解调模块、业务计算模块和业务接口模块，所述光模块、传感信号解调模块、业务计算模块和业务接口模块顺序连接；

所述室外子系统包括传输光缆、传感器单元和道旁维护装备，所述传感器单元安装在钢轨上，并通过传输光缆与所述道旁维护装备相连接，所述传输光缆连接所有的传感器单元；

所述室内子系统中的光模块连接所述室外子系统引入室内的传输光缆。

其中，所述传感器单元包括一个钢轨形变参数间接测量装置和至少一个光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器安装在所述钢轨形变参数间接测量装置的形变部件上，光栅部分的光纤走向与形变部件的形变方向平行或重合。

所述道旁维护装备为一个非金属材质的防水盒体，内部包含光缆紧固部件、为光缆维护预留的部分光缆、备用光缆的接头和为施工预留的部分备份光缆。

在同一个测量点中，所述光纤光栅传感器与钢轨平行布置或垂直布置。

所述传输光缆是多芯或单芯的铠装光缆。

所述车辆运行监测系统用于实现轨道占用监测时，所述业务接口模块至少包括两种接口，一种是系统级联接口，另一种接口是连接联锁或半自动闭塞系统的安全继电器接口。

所述车辆运行监测系统用于实现驼峰测长时，所述业务接口模块中至少包括两种接口，一种接口是系统级联接口，另一种接口是用于连接自动化驼峰控制系统的接口。

一种实现光路保护的光环方法，用在上述基于光纤光栅的车辆运行监测系统中，其特征在于如下的步骤：

首先串联多个光纤光栅传输光纤的两头分别连接室内设备的两个测试连接端口；

正常时期中一端不发光也不做数据采集分析，另一端正常工作；

当监测到光纤中断时，两个端口同时工作，根据故障情况变更数据采集的端口方向，同时对系统监测设备告警。

一种实现光路保护的光路冗余方法，用在上述基于光纤光栅的车辆运行监测系统中，其特征在于包括如下的步骤：

在系统外部重叠设置多条光路，每一个传感器单元上都具备两个分别来自不同传输光缆的至少两个传感器；

两个互为备份的光路同时工作；

如果在其中一条传输光缆中监测到故障发生时，立即用另一条光缆传输的数据替代。

本发明所提供的车辆运行监测系统不仅具有非常强的抗电磁干扰能力，而且不干扰现有的电子装置，具有很好的安全性；室外子系统完全使用光信号，不需要电源供给，大大降低能源损耗；由于光缆系统成本低、耐腐蚀、寿命长，系统使用成本大大下降。另外，本发明还具有安装和维护便捷、传感器不容易损坏等优势，实用性得到很大提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图1为车辆运行监测系统中室内子系统的组成框图；

图2为车辆运行监测系统中室外子系统的组成示意图；

图3为“侧向形变间接传递卡具”的结构示意图；

图4为“侧向形变直接强制卡具”的结构示意图；

图5为“纵向形变间接传递卡具”的结构示意图；

图6为传输光缆与钢轨平行布置的布置方案示意图；

图7为传输光缆与钢轨垂直布置的布置方案示意图；

图8为室外光路保护方案中，光环方法的实现原理示意图。

具体实施方式

本发明是利用光纤光栅传感器测量钢轨在轮轨系统作用下产生的钢轨形变/应力变化数据，从而实现车辆运行参数监测的监测业务系统。该系统包括室内子系统和室外子系统两个部分，下面分别进行详细的说明。

图1所示为车辆运行监测系统中室内子系统的组成框图。该室内子系统包括光模块1、传感信号解调模块2、业务计算模块3和业务接口模块4，这四个模块顺序连接。其中，光模块1包括激光器驱动电路、宽频半导体激光器、光纤耦合器、光隔离器、从室外传感系统引入室内的传输光缆。室外传感系统反射的回程光信号经过光纤耦合器后，光信号101进入传感信号解调模块2，传感信号解调模块2包括F-P谐振腔、光电探测、光电转换、前置放大电路(PIN+FET)、高速模拟数字变换(A/D转换)、数字信号处理器(DSP)等解调部件，将解调后的电信号处理为被测物理量(此处是形变量)的数字信号102传给业务计算模块3。业务计算模块3包括业务计算、接口控制、调测接口等部件，其中业务计算和接口控制部分可以采用统一的微处理器实现。业务计算的结果数据104通过业务接口模块4输出控制信息105。业务计算模块3可以通过调测接口输出系统运行状态数据103，以便对系统进行检测。这里的业务计算模块3中的软件是根据具体系统业务编制的；业务接口模块4的硬件也是与不同业务情况配套使用的。需要说明的是，接入同一个室内子系统光模块的光纤可以有多条。

图2所示为车辆运行监测系统中室外子系统的组成示意图。该图显示了一条传输光缆的一部分，这里的传输光缆根据业务组织需要可以是多芯或单芯的铠装光缆。

在本车辆运行监测系统中，由至少一个传感器单元和一个道旁维护装备(又叫道旁线盒，可以安装在地面或缆沟中以便于维护)组成一个测量点。一个传感器单元包括一个钢轨形变参数间接测量装置和至少一个光纤光栅传感器。此处的钢轨形变参数间接测量装置可以是如图3所示的“侧向形变间接传递卡具”、图4所示的“侧向形变直接强制卡具”或者如图5所示的“纵向形变间接传递卡具”。关于这些间接测量卡具的进一步说明，请参阅本申请人另案申请的“钢轨形变参数间接测量装置”，在此就不一一详细说明了。

需要强调的是，由于用于测量形变的光纤光栅传感器具有很强的方向性(测量光栅部分延光纤延伸方向的形变)，在安装在上述的钢轨形变参数间接测量装置时应安装在形变部件上，光栅部分的光纤走向应与形变部件的形变方向平行或重合，以保证测量效果。

本发明中的测量点可以分为单传感器测量点和多传感器测量点两种类型，其中单传感器测量点由一个传感器单元和一个道旁维护装备组成，多传感器测量点由多个传感器单元(图2中所示为5个)和一个道旁维护装备组成。此处的单传感器测量点和多传感器测量点的区分在利用本车辆运行监测系统进行测速操作时具有明显的技术意义，具体可以参见本发明人另案申请的“基于钢轨形变/应力参数的车辆测速方法”，在此就不详细赘述了。

在同一个测量点中，所有的光纤光栅传感器应尽可能串接于同一光纤上以便于室内子系统扩容更换时的维护需要。对于铁路比较复杂的车站可以采取灵活的传输光缆布置方案。图6和图7分别给出了与钢轨平行布置和垂直布置的2种实施方案，实际实施中可以根据具体情况和不同业务安全性、灵活性来设计具体施工方案，施工方案确定后再确定个传感器波长(如果使用频分方法区分光栅反射光所属的光纤光栅传感器，在同一条光纤中需要使用不同中心波长的光栅，这样需要定各个传感器的波长)。

另外，上述的道旁维护装备可以是一个非金属材质的防水盒体，内部包含光缆紧固部件、为光缆维护预留的部分光缆、备用光缆的接头和为施工预留的部分备份光缆等，其主要作用在于保护预留维护用光纤和维护更换到传感器部分或传输光缆的光缆接头；固定测量点到道旁维护装备的光缆；固定到另一个测量点或室内的传输光缆。

本车辆运行监测系统是需要可靠性比较高的系统，为防止室外子系统中的光路在恶劣环境下被中断，发明人在此提出两种室外光路保护方案：光环方法和光路冗余方法，下面分别予以详细的说明。

首先介绍光环方法，对此需从光纤光栅的基本原理开始说明。光纤光栅是在光纤中的芯中的石英玻璃中使用特定技术刻成的光栅，这种光栅可以反射在光纤中传输的与光栅波长一致的光，由于光栅波长随着光栅部分的光纤拉长或压缩而产生近乎线性的变化，因此其发射光也会产生变化。光纤光栅的信号解析设备就是通过对反射光的波长分析检测传感部分光纤的拉伸情况。这样的机制使得光纤只需要一头接信号解析设备，另一头空置即可。而且光纤光栅是没有方向性的，无论从光纤的哪一头入射光源都可以在同一侧得到相同效果的反射光。利用这个特性本发明提出光环方法确保光纤只有一个断点时仍不影响测量。如图8所示，串联多个光纤光栅传输光纤的两头分别连接室内设备的两个测试连接端口。正常时期中一个不发光也不做数据采集分析，另一端正常工作。当监测到光纤中断时，两个端口同时工作，业务处理软件根据故障情况变更数据采集的端口方向，同时对系统监测设备告警，以避免出现光纤损坏造成系统不可用的情况。

光路冗余方法是在整个外部重叠设置多条光路，即每一个传感器单元上都具备两个分别来自不同传输光缆的至少两个传感器。两个互为备份的光路同时工作。当一条传输光缆中监测到故障时，另一条光缆的数据替代。应注意的是，同一个测量点的信号应采集自同一传输光纤；互为备份的两条光缆应尽可能选择不同铺设径路以避免同时故障。

使用光纤光栅传感器测量钢轨形变/应力变化数据还存在一个问题是：由于光栅受热产生形变或上述的间接测量装置及钢轨受热产生热胀冷缩影响传感器测量数据。在现有技术中，采用光纤光栅传感器测量形变参数时，通常会设置单独的一个光纤光栅传感器用于温度测量，但这种做法没有针对铁路的特殊情况。

考虑到铁路的实际情况，本发明人建议可以采用一些特殊材料的光纤光栅或采用温度不明显的信号解调方式(例如时分测量方式，但应注意，这种方式相对于频分光纤光栅技术传输距离短，对于安全要求高或传输距离长的场合不适用)来解决光纤光栅的受热形变问题。但对于间接测量装置和钢轨受热形变的问题，由于各测量点的光纤光栅长度比较短，相对热形变量比较小，加上门限设置、动态的基准数据、相对变化量测量(导数拐点、曲线交叉点)等数据处理方法可以有效抵消。

下面通过具体的实施例详细说明本发明所提供的车辆运行监测系统是如何在轨道占用、驼峰测长、车速测量、车辆测重以及脱轨预警等业务中发挥作用。

实施例1：基于车辆运行监测系统实现轨道占用监测

轨道占用监测是铁路信号领域非常重要的业务，对安全性、可靠性要求极高。对于这种业务应用，发明人认为对于室外部分的安全保护可以同时或分别使用光环保护和光路冗余。测量区间的组成至少需要2个计轴测量点，测量点内的传感器具体布置和计轴计算方法可以参见本发明人另案申请的“基于钢轨形变/应力参数的车辆计轴方法”。室内子系统的构成如图1所示，其中，传感信号解调模块2和业务计算模块的业务计算部件应采用信号领域的安全配置方案，即采用2X2取2或2取2配置。业务计算模块3的数据103连接到系统上位计算机。业务接口模块4中有两种接口，一种是系统的级联接口(信号安全通信接口)，另一种是连接联锁或半自动闭塞系统的安全继电器接口。两种接口的数目都是可以配置的。关于区间中有车无车的计算方法和计轴点布置，在本发明人另案申请的“基于钢轨形变/应力参数的车辆计轴方法”中描述的计轴技术基础上，可以使用传统的计轴产品中的相关方法解决，这里不再详细描述。

实施例2：基于车辆运行监测系统实现驼峰测长

在驼峰编组控制信号中，编组线空闲长度数据对于自动、半自动编组作业的安全非常重要。传统测长技术是基于轨道电路阻抗变化或雷达测长等传统技术。利用本发明人另案申请的“基于钢轨形变/应力参数的车辆计轴方法”中提供的计轴方法可以实现利用光纤光栅传感器进行驼峰测长。

驼峰测长的计轴点布置非常类似于图6或图7所示的方式，其中的测量点在这里为计轴测量点；相邻铁路线为编组线；同一编组线上两个计轴测量点间隔可以根据测量精度要求和系统成本要求，在5～20米之间灵活设定。靠近峰顶的一侧计轴测量点表示的长度比较小(就是该点实际位置到测长起始点的实际距离)。在车辆进入编组线后，各计轴点计轴数比较，计轴数最大的各测量点中距离数据最小的就是系统需要测定的长度。进行驼峰测长操作时，由于车速比较慢，可靠性要求不高，可以不采用冗余光缆布置，或仅采用光环方法实现保护。

在进行驼峰测长时，所使用的计轴系统可以全部采用有向计轴，也可以采用峰顶侧和尾侧两侧有向计轴，中间无向计轴的组合方式(需要加校正)，应对不太频繁的逆向调车作业。室内子系统的构成如图1所示。其中，业务计算模块3的业务计算部件应采用1比1热备用处理机结构。该模块的输入输出数据103连接到系统上位计算机。业务接口模块4中有两种接口，一种是系统的级联接口，该级联接口主要是一条编组线。计轴点可能分布在多个系统中，需要多系统级联。另一种接口用于连接自动化驼峰控制系统，以便提供空闲长度数据。

实施例3：基于车辆运行监测系统实现列车测速

在该实施例中，室内子系统的构成采用图1所示的结构，其中业务接口模块4的接口可以根据业务组织需要确定。室外子系统的布置和具体计算方法可以参考本发明人另案申请的“基于钢轨形变/应力参数的车辆测速方法”。简单地说，当使用单测量点测速时，首先在测量点上布置形变/应力传感器，测定列车各轮对经过该测量点的时间间隔，经过比对车厢型号和转向架型号得到各轮对之间的长度间隔，让对应的长度间隔除以时间间隔就得到列车通过该测量点的速度；当使用多测量点测速时，在钢轨延伸方向上布置两个测量点，分别布置形变/应力传感器；形变/应力传感器分别对同一轮对的经过时刻进行记录；将两个测量点相距的长度除以两次记录时刻之差就得到列车经过该段距离的平均速度。其中，在两个测量点分别计算经过的轮对数目，轮对数相同的计数就确定是同一轮对。两组传感器针对每一轮对分别记录计轴数变化的具体时刻，并标注该时刻所对应的轮对数；在传感器的记录数据中，将两组传感器分别对同一轮对产生同一计轴数的时刻进行相减以得到时间。

实施例4：基于车辆运行监测系统实现列车测重

在该实施例中，室内子系统的构成采用图1所示的结构，其中业务接口模块4的接口可以根据业务组织需要确定。室外子系统的布置和具体计算方法可以参考本发明人另案申请的“基于钢轨形变/应力参数的车辆测重方法”。简单地说，首先沿钢轨布置多个形变/应力传感器，通过传感器获得钢轨形变/应力数据；然后根据传感器数据进行轮重峰值识别，根据峰值数据转换为轮重数据，并将其存入轮重数据表中；另外，将计轴事件进行记录，同时从有关数据库中得到车辆编组的车轮数据；结合计轴事件，根据各测量点测量的轮重数据与车轮数据计算单个测量点测量的单车车重平均值。

实施例5：基于车辆运行监测系统实现列车脱轨预警

在该实施例中，室内子系统的构成采用图1所示的结构，其中业务接口模块4的接口可以根据业务组织需要确定。室外子系统的布置和具体计算方法可以参考本发明人另案申请的“基于钢轨形变/应力参数的车辆脱轨预警方法”。简单地说，首先采集传感器的测量数据；根据列车轴数信息和传感器测量数据生成列车通过预警测量点的事件，启动脱轨预警进程；通过钢轨的形变/应力参数分别获取脱轨系数、减载率数据和疤痕预警数据；根据脱轨系数、减载率数据和疤痕预警数据对列车的脱轨趋势做出评价；根据评价结果决定是否进行脱轨预警操作。

本发明通过类似上述的多种技术方案将光纤光栅传感器技术用于铁路监测系统中，使相关铁路监测系统的便利性、安全性、经济性、实用性得到大幅度提高。

以上对本发明所提供的基于光纤光栅的车辆运行监测系统进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (9)

1.一种基于光纤光栅的车辆运行监测系统，由室内子系统和室外子系统两部分组成，其特征在于：

所述室内子系统包括光模块、传感信号解调模块、业务计算模块和业务接口模块，所述光模块、传感信号解调模块、业务计算模块和业务接口模块顺序连接；

所述室外子系统包括传输光缆、传感器单元和道旁维护装备，所述传感器单元安装在钢轨上，并通过传输光缆与所述道旁维护装备相连接，所述传输光缆连接所有的传感器单元；

所述室内子系统中的光模块连接所述室外子系统引入室内的传输光缆。

2.如权利要求1所述的基于光纤光栅的车辆运行监测系统，其特征在于：

所述传感器单元包括一个钢轨形变参数间接测量装置和至少一个光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器安装在所述钢轨形变参数间接测量装置的形变部件上，光栅部分的光纤走向与形变部件的形变方向平行或重合。

3.如权利要求1所述的基于光纤光栅的车辆运行监测系统，其特征在于：

所述道旁维护装备为一个非金属材质的防水盒体，内部包含光缆紧固部件、为光缆维护预留的部分光缆、备用光缆的接头和为施工预留的部分备份光缆。

4.如权利要求1所述的基于光纤光栅的车辆运行监测系统，其特征在于：

在同一个测量点中，所述光纤光栅传感器与钢轨平行布置或垂直布置。

5.如权利要求1所述的基于光纤光栅的车辆运行监测系统，其特征在于：

所述传输光缆是多芯或单芯的铠装光缆。

6.如权利要求1所述的基于光纤光栅的车辆运行监测系统，其特征在于：

所述车辆运行监测系统用于实现轨道占用监测时，所述业务接口模块至少包括两种接口，一种是系统级联接口，另一种接口是连接联锁或半自动闭塞系统的安全继电器接口。

7.如权利要求1所述的基于光纤光栅的车辆运行监测系统，其特征在于：

所述车辆运行监测系统用于实现驼峰测长时，所述业务接口模块中至少包括两种接口，一种接口是系统级联接口，另一种接口是用于连接自动化驼峰控制系统的接口。

8.一种实现光路保护的光环方法，用在如权利要求1所述的基于光纤光栅的车辆运行监测系统中，其特征在于如下的步骤：

首先串联多个光纤光栅传输光纤的两头分别连接室内设备的两个测试连接端口；

正常时期中一个端口不发光也不做数据采集分析，另一个端口正常工作；

当监测到光纤中断时，两个端口同时工作，根据故障情况变更数据采集的端口方向，同时对系统监测设备告警。

9.一种实现光路保护的光路冗余方法，用在如权利要求1所述的基于光纤光栅的车辆运行监测系统中，其特征在于包括如下的步骤：

在系统外部重叠设置多条光路，每一个传感器单元上都具备两个分别来自不同传输光缆的至少两个传感器；

两个互为备份的光路同时工作；

如果在其中一条传输光缆中监测到故障发生时，立即用另一条光缆传输的数据替代。

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