CN206974540U - 一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统,包括前端数据采集系统和终端数据处理系统，本实用新型采用基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统，能够对高铁轨道实现长距离、高密度、快速响应的实时健康监测，同时光纤传感器具备很好的防潮防湿能力和抗电磁干扰能力，长期在恶劣的监测条件下表现也很优良；使用铁路中现有的通信光纤，组建成大规模的抗干扰强的光纤传感网络，省去布置新的光纤网络的费用；同时有多种可供用户选择的事故预警服务，包括GIS地理信息监测和短信预警通知等。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤传感技术领域，特别是一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统。
背景技术
高速铁路是国民经济大动脉，是全面支撑“区域经济一体化”、“一带一路”、“制造强国”和“走出去”等国家战略的技术保障。然而，随着我国高速铁路的快速发展，由此带来的轨道交通运行安全风险也在不断加大，铁路维护和安全监测的需求日益增大。如何有效地保障高铁运行安全而又可靠，这其中对于铁轨的健康监测就必不可少。
现有的铁轨检测方式主要有以下三种：第一种是人力检测，不可避免地存在着时效性差和检测范围小的缺点；第二种是电类传感器，只能作用于单点，这就必须大密度地铺设，同时是有源，就必须有供电设施；第三种是光纤传感器，最常用的是光纤光栅传感器，虽然是无源器件，但只能进行单点检测，而且需额外贴敷在铁轨表面，这就在工程应用上存在很大的局限性。
从2000年以来在全国铁路干线中，伴随着铁轨的铺设，沿线铺设了大量通信光纤，到今天已经基本形成依靠光纤为传输媒介的通信网络。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提出一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统，本实用新型使用分布式光纤监测仪在前端采集数据，通过有线/无线网络发送至终端服务器进行数据处理，并为用户提供相应的事故预警服务。
本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统，包含前端数据采集系统以及与其连接的终端数据处理系统，所述前端数据采集系统包括高铁轨道既有通信光纤和高铁轨道检测设备，所述终端数据处理系统包括铁路局监控设备和预警通知模块，所述高铁轨道检测设备包括分布式光纤监测仪以及与其连接的存储单元，所述铁路局监控设备包括远程有线/无线通信服务器、远程控制中心、对比单元，所述预警通知模块包含GIS 信息监测模块和短信预警通知模块；所述远程有线/无线通信服务器、对比单元、GIS 信息监测模块和短信预警通知模块分别与远程控制中心连接；
其中，所述分布式光纤监测仪用于采集高铁经过铁轨后铁轨的振动信息；
所述存储单元用于存储分布式光纤监测仪采集到的振动信息；
所述有线/无线通信服务器用于获取前端数据采集系统发送过来的振动信息；
所述对比单元用于调用原始数据对比现有振动信息；
所述GIS信息监测模块和短信预警通知模块用于告知用户安全事故信息。
作为本实用新型的一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统的进一步优选方案，所述前端数据采集系统与终端数据处理系统通过有线/无线网络连接。
作为本实用新型的一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统的进一步优选方案，所述既有通信光纤是埋附在高铁轨道旁边2米左右线缆槽里面的通信光纤。
作为本实用新型的一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统的进一步优选方案，所述前端数据采集系统放置在铁路沿线每隔50公里的机房里面。
作为本实用新型的一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统的进一步优选方案，所述远程有线/无线通信服务器采用济南有人物联网技术有限公司的 USR-GPRS-730。
本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本实用新型采用基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统，能够对高铁轨道实现长距离、高密度、快速响应的实时健康监测，同时光纤传感器具备很好的防潮防湿能力和抗电磁干扰能力，长期在恶劣的监测条件下表现也很优良；
2、使用铁路中现有的通信光纤，组建成大规模的抗干扰强的光纤传感网络，省去布置新的光纤网络的费用；同时有多种可供用户选择的事故预警服务，包括GIS地理信息监测和短信预警通知等。
附图说明
图1是线缆槽与高铁轨道的空间关系图；
图2是基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
如图1所示，显示线缆槽与高铁轨道的空间关系，既有通信光纤就是放置在线缆槽里。
如图2所示，一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统，包含前端数据采集系统以及与其连接的终端数据处理系统，所述前端数据采集系统包括高铁轨道既有通信光纤和高铁轨道检测设备，所述终端数据处理系统包括铁路局监控设备和预警通知模块，所述高铁轨道检测设备包括分布式光纤监测仪以及与其连接的存储单元，所述铁路局监控设备包括远程有线/无线通信服务器、远程控制中心、对比单元，所述预警通知模块包含GIS信息监测模块和短信预警通知模块；所述远程有线/无线通信服务器、对比单元、GIS信息监测模块和短信预警通知模块分别与远程控制中心连接；
其中，所述分布式光纤监测仪用于采集高铁经过铁轨后铁轨的振动信息；
所述存储单元用于存储分布式光纤监测仪采集到的振动信息；
所述有线/无线通信服务器用于获取前端数据采集系统发送过来的振动信息；
所述对比单元用于调用原始数据对比现有振动信息；
所述GIS信息监测模块和短信预警通知模块用于告知用户安全事故信息。
该系统可以实现基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测，其具体步骤如下：
步骤一：利用分布式光纤监测仪采集高铁经过铁轨后铁轨的振动信息并存储于存储单元中；
步骤二：利用有线/无线网络将振动信息发送至终端服务器。
步骤三：调用原始数据与现有振动信息进行对比，进行分析处理。
步骤四：根据分析结果判断是否需要做出事故预警。
Claims (5)
1.一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统，其特征在于：包含前端数据采集系统以及与其连接的终端数据处理系统，所述前端数据采集系统包括高铁轨道既有通信光纤和高铁轨道检测设备，所述终端数据处理系统包括铁路局监控设备和预警通知模块，所述高铁轨道检测设备包括分布式光纤监测仪以及与其连接的存储单元，所述铁路局监控设备包括远程有线/无线通信服务器、远程控制中心、对比单元，所述预警通知模块包含GIS信息监测模块和短信预警通知模块；所述远程有线/无线通信服务器、对比单元、GIS信息监测模块和短信预警通知模块分别与远程控制中心连接；
其中，所述分布式光纤监测仪用于采集高铁经过铁轨后铁轨的振动信息；
所述存储单元用于存储分布式光纤监测仪采集到的振动信息；
所述有线/无线通信服务器用于获取前端数据采集系统发送过来的振动信息；
所述对比单元用于调用原始数据对比现有振动信息；
所述GIS信息监测模块和短信预警通知模块用于告知用户安全事故信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统，其特征在于：所述前端数据采集系统与终端数据处理系统通过有线/无线网络连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统，其特征在于：所述既有通信光纤是埋附在高铁轨道旁边2米左右线缆槽里面的通信光纤。
4.根据权利要求1所述的一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统，其特征在于：所述前端数据采集系统放置在铁路沿线每隔50公里的机房里面。
5.根据权利要求1所述的一种基于既有通信光纤的高铁轨道安全在线监测系统，其特征在于：所述远程有线/无线通信服务器采用济南有人物联网技术有限公司的USR-GPRS-730。
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|---|---|---|---|---|
| CN111845843A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-10-30 | 南京大学 | 一种基于光纤分布式振动监测的高铁铁轨安全运行检测方法 |
| CN112038888A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-04 | 南京大学 | 一种集成波导光栅调制器的半导体激光器 |
| CN112611442A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-04-06 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 基于轨道伴行光缆的铁路桥梁健康监测方法和系统 |
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| CN112611442A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-04-06 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 基于轨道伴行光缆的铁路桥梁健康监测方法和系统 |
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