RU2613126C1 - Remote control device for ballastless tracks state - Google Patents
Remote control device for ballastless tracks state Download PDFInfo
- Publication number
- RU2613126C1 RU2613126C1 RU2015145218A RU2015145218A RU2613126C1 RU 2613126 C1 RU2613126 C1 RU 2613126C1 RU 2015145218 A RU2015145218 A RU 2015145218A RU 2015145218 A RU2015145218 A RU 2015145218A RU 2613126 C1 RU2613126 C1 RU 2613126C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- optical cable
- layer
- temperature
- optical
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 30
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 10
- 238000006880 cross-coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 13
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 11
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 3
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
- B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое решение относится к области дистанционного контроля (мониторинга) безбалластного железнодорожного пути с помощью сенсорно-оптических (волоконно-оптических систем) и может быть использовано для передачи информации с контролируемых протяженных участков железнодорожного пути, на которых необходимо выявление не только факта, но и предпосылок возникновения аварийных ситуаций различной природы происхождения.The claimed solution relates to the field of remote control (monitoring) ballastless railway using sensory-optical (fiber-optic systems) and can be used to transmit information from controlled long sections of the railway, on which it is necessary to identify not only the fact, but also the prerequisites for the occurrence emergencies of various origins.
Известны волоконно-оптические распределенные сенсоры, предназначенные для мониторинга различных объектов, работа которых основана на регистрации параметров тонкой структуры рассеянного излучения, например волоконно-оптические датчики измерения распределения температуры, основанные на эффектах комбинационного рассеяния (эффект Рамана), в которых амплитуда рассеянного сигнала зависит от температуры (http://temperatures.ru/pages/volokonno_opticheskie_ datchiki_temperatury).Fiber-optic distributed sensors are known for monitoring various objects, the operation of which is based on recording parameters of the fine structure of scattered radiation, for example fiber-optic sensors for measuring the temperature distribution based on Raman effects (Raman effect), in which the amplitude of the scattered signal depends on temperature (http://temperatures.ru/pages/volokonno_opticheskie_ datchiki_temperatury).
Известны волоконно-оптические датчики распределения температуры или внутреннего механического напряжения (растяжения), на основе регистрации параметров рассеяния Релея (URL: http://lunainc.com/growth-area/strain-and-temperature-sensing).Known fiber-optic sensors for temperature distribution or internal mechanical stress (tension), based on the registration of Rayleigh scattering parameters (URL: http://lunainc.com/growth-area/strain-and-temperature-sensing).
Известна система дистанционного контроля состояния железнодорожного пути, характеризуемая наличием установленной вблизи рельсового пути в зоне железнодорожных переездов, железнодорожных мостов, потенциального камнепада или схода лавин, а также плавучих грунтов - плавунов подсистемы датчиков, способных регистрировать информацию о состоянии железнодорожного полотна, подключенной к беспроводному передатчику информационных сигналов, полученных от датчиков, выполненному с возможностью передачи полученного от датчиков информационного сигнала по радиоканалам и/или каналам спутниковой связи к установленному в диспетчерском пункте приемнику информационного сигнала, подключенном к электронному блоку обработки полученного информационного сигнала, выполненному на базе компьютера, причем указанный электронный блок выполнен с возможностью анализа обстановки на контролируемом участке железнодорожного пути и предупреждения о возможной аварийной ситуации (заявка РФ №2011114676, МПК: B61b 29/00, опубл. 20.10.2012 г.) - аналог.A known system for remote monitoring of the condition of the railway track, characterized by the presence of installed near the rail track in the area of railway crossings, railway bridges, potential rockfall or avalanches, as well as floating soils - floats of the sensor subsystem, capable of recording information about the condition of the railway track connected to the wireless information transmitter signals received from sensors, configured to transmit information received from sensors the signal via radio and / or satellite communication channels to the information signal receiver installed in the control room connected to the computer based on the processing of the received information signal, the electronic unit is capable of analyzing the situation on the controlled section of the railway track and warning about possible emergency situation (RF application No. 20111114676, IPC: B61b 29/00, published on October 20, 2012) - an analogue.
Недостатком известного решения является принципиальная невозможность контроля состояния безбалластного железнодорожного пути на протяженных участках и низкая надежность работы.A disadvantage of the known solution is the fundamental impossibility of monitoring the status of ballastless railway track over long sections and low reliability.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является повышение надежности контроля состояния безбалластного железнодорожного пути на всей требуемой протяженности путем повышения точности измерения деформации, устранения влияния температурных эффектов, особенно в случае, когда температура в грунте неоднородна.The technical result, the achievement of which the claimed solution is directed, is to increase the reliability of monitoring the condition of ballastless railway track over the entire required length by increasing the accuracy of measuring deformation, eliminating the influence of temperature effects, especially when the temperature in the soil is heterogeneous.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство дистанционного контроля состояния безбалластного железнодорожного пути, содержит расположенные под каждым рельсом в два слоя сенсорно-оптический кабель фиксации перемещения и сенсорно-оптический кабель фиксации температуры, выполненные с возможностью их подключения к измерительной аппаратуре, причем первый слой сенсорно-оптического кабеля фиксации перемещения и сенсорно-оптического кабеля фиксации температуры расположен под укрепленным слоем земляного полотна, второй слой - в нижней части щебеночно-песчано-гравийной смеси, а каждый слой сенсорно-оптического кабеля фиксации перемещения механически связан с грунтом посредством фиксаторов.The specified technical result is achieved by the fact that the device for remote monitoring of the ballastless railway track contains a sensor-optic cable for detecting movement and a sensor-optic cable for fixing temperature located below each rail in two layers, made with the possibility of connecting them to the measuring equipment, the first layer being sensor - an optical cable for fixing movement and a sensor-optical cable for fixing temperature is located under a reinforced layer of subgrade, Second layer - the bottom of the rubble-sand-gravel mixture, and each layer sensory optic cable fixing movement is mechanically connected with the ground through the clamps.
Устройство, характеризующееся тем, что сенсорно-оптический кабель фиксации перемещения и сенсорно-оптический кабель фиксации температуры подключаются к измерительной аппаратуре посредством кросс-муфты.A device characterized in that the sensor-optical cable for detecting movement and the sensor-optical cable for fixing temperature are connected to the measuring equipment via a cross-coupling.
Устройство, характеризуемое тем, что сенсорно-оптический кабель фиксации перемещения при укладке снабжен грунтовыми фиксаторами, выполненными, например, в виде якоря.A device characterized in that the sensor-optical cable for fixing movement during laying is equipped with soil clips made, for example, in the form of an anchor.
В данной заявке термин «под рельсом» означает расположение сенсорно-оптических кабелей фиксации перемещения и температуры не только непосредственно на оси рельса на поперечном профиле земляного полотна на вертикальной оси, что является оптимальным вариантом, но и вне этой оси со смещением по ширине (по горизонтали), обеспечивающим при работе устройства требуемую надежность контроля состояния безбалластного железнодорожного пути. Величина отклонения зависит от параметров безбалластного пути и выбирается в каждом случае отдельно, например, для безбалластных конструкций с монолитной бетонной плитой толщиной 30 см, отклонение от оси до 10 см обеспечивает требуемую надежность контроля.In this application, the term "under the rail" means the location of the sensor-optical cables for fixing movement and temperature, not only directly on the axis of the rail on the transverse profile of the subgrade on the vertical axis, which is the best option, but also outside this axis with a shift in width (horizontally ), providing during operation of the device the required reliability of monitoring the status of ballastless railway track. The deviation value depends on the ballastless path parameters and is selected in each case separately, for example, for ballastless structures with a monolithic concrete slab 30 cm thick, deviation from the axis up to 10 cm provides the required reliability of control.
Заявляемое решение конкретизировано на фиг. 1 и 2, где на фиг. 1 представлен поперечный разрез устройства, а на фиг. 2 - схема устройства.The claimed solution is specified in FIG. 1 and 2, where in FIG. 1 is a cross-sectional view of the device, and FIG. 2 is a diagram of a device.
Заявляемое устройство содержит безбалластный путь с уложенными рельсами 1, под каждым из которых размещены в два слоя сенсорно-оптические кабели фиксации перемещения 2 и 3 и сенсорно-оптические кабели фиксации температуры 4 и 5. Первый слой сенсорно-оптического кабеля фиксации перемещения 2 и сенсорно-оптического кабеля фиксации температуры 4 размещен под укрепленным, например, при помощи полифилизаторов слоем грунта 6, а второй слой сенсорно-оптического кабеля фиксации перемещения 3 и сенсорно-оптического кабеля фиксации температуры 5 размещен в нижней части щебеночно-песчано-гравийной смеси 7. Оптические разъемы сенсорно-оптического кабеля фиксации перемещения 2 и 3 и сенсорно-оптического кабеля фиксации температуры 4 и 5 подключаются к измерительной аппаратуре 8 посредством кросс-муфты 9. Измерительная аппаратура 8 имеет в своем составе ГТК и выполнена с возможностью определения расположения участков с вертикальными перемещениями грунта для каждого слоя земляного полотна под левой и правой рельсовыми нитями по длине пути и расчета величин вертикальных перемещений.The inventive device contains a ballastless path with stacked
Укрепленный слой сооружается путем перемешивания верхнего слоя грунта с двухкомпонентной (порошок и жидкость) смесью полифилизаторов либо другими известными способами, в результате чего такой слой приобретает дополнительные прочностные свойства (значения модуля деформации укрепленного грунта должно быть не менее 80 МПа.) Процесс укладки сенсорных кабелей оптоволокна состоит в откопке траншеи, укладке кабелей, точечной механической фиксации сенсорных оптических кабелей деформации, например, посредством фиксаторов - якорей, на расстоянии между ними, обеспечивающем неподвижность участка кабеля относительно окружающего грунта, например 2 м, с последующей присыпкой кабелей слоем песка, после чего траншея закапывалась и утрамбовывалась до заданных проектом значений. После завершения работ по созданию укрепленного слоя грунта выполнена послойная отсыпка и уплотнение слоя щебеночно-гравийно-песчаной смеси (ЩПГС) в соответствии с ТУ 5711-284-01124323-2012 с укладкой второго слоя сенсорных оптических кабелей.The reinforced layer is constructed by mixing the upper soil layer with a two-component (powder and liquid) mixture of polyphilizers or other known methods, as a result of which this layer acquires additional strength properties (the value of the deformation modulus of the strengthened soil should be at least 80 MPa.) The process of laying fiber optic sensor cables consists in digging a trench, laying cables, pinpoint mechanical fixation of the sensor optical strain cables, for example, by means of clamps - anchors, at a distance ii therebetween providing immobility of the cable section relative to the surrounding ground, for example 2 m, followed by powdering cables sand layer, then the trench is administered to and tamped to project setpoints. After completion of work on the creation of a reinforced soil layer, layer-by-layer filling and compaction of a layer of crushed stone-gravel-sand mixture (SHPGS) was performed in accordance with TU 5711-284-01124323-2012 with laying of the second layer of sensor optical cables.
Сенсорно-оптические кабели фиксации перемещения 2 и 3 и сенсорно-оптические кабели фиксации температуры 4 и 5 расположены в местах наиболее вероятных вертикальных перемещений слоев земляного полотна так, что по перемещениям отдельных точек можно построить трехмерное изображение осадок на границах слоев.Sensor-optical cables for
Работа заявляемого устройства основана на следующем.The operation of the claimed device is based on the following.
Предлагаемое решение с использованием сенсорно-оптической (волоконно-оптической) системы сигнализации состояния безбалластного пути состоит из нескольких взаимосвязанных друг с другом частей - линейной и программно-аппаратной. Линейная часть в свою очередь состоит двух подсистем. Первая подсистема, деформационная, предназначена для мониторинга подвижек земляного полотна и состоит из сенсорно-оптических кабелей фиксации перемещения 2 и 3. Вторая подсистема состоит из сенсорно-оптических кабелей фиксации температуры 4 и 5 с возможностью их подключения к анализатору и компенсации температурных эффектов. Принципы работы подсистем основываются на диагностике состояния сенсорно-оптического кабеля (сенсора) - измерении распределения температуры и распределения деформации по всей его длине. Ключевым измерительным прибором программно-аппаратной части системы является анализатор DITESTSTA-R, который представляет собой импульсный оптический рефлектометр, измеряющий сигнал вынужденного Бриллюэновского рассеяния из каждой точки оптического волокна сенсорно-оптического кабеля. Анализ сигнала вынужденного Бриллюэновского рассеяния, в зависимости от типа подключенного сенсорно-оптического кабеля, позволяет измерять распределение температуры или напряжения по всей его длине. Таким образом, протяженный сенсорно-оптический кабель является эквивалентом огромного количества точечных датчиков (например, программное обеспечение анализатора DITESTSTA-R позволяет разбить контролируемый участок длиной 50 км на 100000 датчиков). Принцип работы анализатора основан на вынужденном рассеянии Мандельштама-Бриллюэна (ВРМБ), которое является физическим свойством материала оптического волокна и может использоваться для измерения механических деформаций и температуры вдоль оптического волокна. ВРМБ возникает в результате взаимодействия между проходящим излучением и присутствующими в среде прохождения акустическими волнами, возбужденными тепловыми колебаниями решетки. Это взаимодействие приводит к возникновению рассеянных волн (волн, двигающихся в обратном направлении), испытывающих допплеровский сдвиг по частоте вследствие самой природы движения акустических волн. Поскольку акустическая скорость строго зависит от температуры и механических деформаций, положение бриллюэновского рассеяния света (бриллюэновского сдвига частоты) также зависит от температуры и механических деформаций.The proposed solution using a sensor-optical (fiber-optic) system for signaling the status of ballastless path consists of several parts interconnected with each other - linear and hardware-software. The linear part, in turn, consists of two subsystems. The first subsystem, deformation, is designed to monitor the movement of the subgrade and consists of sensor-optical cables for
В случае изменения только температуры νΒ (Τ)=Coef1*T+Coef0, где типовые значения для стандартных волокон ITU-G652 Coef1=0,93 МГц/°С и Coef0=10,8 ГГц.If only the temperature changes, νΒ (Τ) = Coef1 * T + Coef0, where typical values for standard ITU-G652 fibers are Coef1 = 0.93 MHz / ° С and Coef0 = 10.8 GHz.
В случае изменения только деформации νΒ (ε)=Coef1*ε+Coef0, где типовые значения для стандартных волокон ITU- G652 Coef1=505,5 МГц/% и Coef0 - 10,8 ГГц.If only the strain changes, νΒ (ε) = Coef1 * ε + Coef0, where the typical values for standard ITU-G652 fibers are Coef1 = 505.5 MHz /% and Coef0 - 10.8 GHz.
При измерении бриллюэновского сдвига частоты с известными калибровочными коэффициентами Coef1 и Coef0 оптического волокна можно рассчитать температуру и механические деформации.By measuring the Brillouin frequency shift with the known calibration coefficients Coef1 and Coef0 of the optical fiber, temperature and mechanical strains can be calculated.
Измерения распределения температуры и механических деформаций возможны с помощью временного анализа, сходного с радиолокационным методом. В оптическое волокно вводится излучение - оптический импульс, и вернувшийся рассеянный свет регистрируется детектором как функция времени. Зная скорость света в оптическом волокне, можно пересчитать время распространения оптического импульса в волокне в пройденное им расстояние и определить точное место расположения деформации. Длительность оптического импульса определяет пространственное разрешение измерения, так как информация, собранная в данный момент, соответствует взаимодействию, произошедшему на расстоянии, и определяется длиной оптического волокна, которое успел пройти импульс света. Например, оптический импульс длительностью 10 нс имеет пространственное разрешение 1 метр и означает, что событие, произошедшее вдоль расстояния в 1 метр будет обнаружено, но не может быть точно измерено. Температура и механические деформации, являющиеся приблизительно постоянными на расстоянии большем, чем пространственное разрешение, могут измеряться с наилучшей точностью, до 0,5 м.Measurements of the temperature distribution and mechanical strains are possible using a temporary analysis similar to the radar method. Radiation — an optical pulse — is introduced into the optical fiber, and the returned scattered light is detected by the detector as a function of time. Knowing the speed of light in an optical fiber, one can recalculate the propagation time of the optical pulse in the fiber to the distance traveled by it and determine the exact location of the deformation. The duration of the optical pulse determines the spatial resolution of the measurement, since the information currently collected corresponds to the interaction that occurred at a distance and is determined by the length of the optical fiber that the light pulse has time to pass. For example, an optical pulse of 10 ns duration has a spatial resolution of 1 meter and means that an event that occurred along a distance of 1 meter will be detected, but cannot be accurately measured. Temperature and mechanical deformations, which are approximately constant at a distance greater than spatial resolution, can be measured with the best accuracy, up to 0.5 m.
Аппаратная часть системы DITEST STA-R отображает обработку оптического сигнала, которая обеспечивает улучшенные тестовые показатели в отношении времени измерения, динамического диапазона и расстояний. Методика получения информации основана на последовательной регистрации бриллюэновских взаимодействий на различных характерных частотах. Сначала составляется полная частотная характеристика оптического волокна как функция расстояния, а затем производится расчет локального бриллюэновского сдвига частоты с учетом максимального бриллюэновского взаимодействия в каждой точке оптического волокна.The hardware of the DITEST STA-R system displays optical signal processing, which provides improved test results in terms of measurement time, dynamic range and distance. The method of obtaining information is based on the sequential registration of Brillouin interactions at various characteristic frequencies. First, the full frequency response of the optical fiber is compiled as a function of distance, and then the local Brillouin frequency shift is calculated taking into account the maximum Brillouin interaction at each point of the optical fiber.
Сенсорно-оптический кабель (сенсор) в зависимости от конструкции (способа фиксации и защиты оптического волокна) может быть чувствителен к температуре и/или деформации, при этом он является полностью пассивным устройством, не требующим электропитания.The sensor-optical cable (sensor), depending on the design (method of fixing and protecting the optical fiber), can be sensitive to temperature and / or deformation, while it is a completely passive device that does not require power supply.
Сенсорно-оптические кабели фиксации перемещения (деформации) устанавливаются вдоль всего контролируемого участка безбалластного железнодорожного пути с заглублением в земляное полотно, в соответствии с заявляемым решением, что позволяет получить информацию о его подвижках. Конфигурация установки зависит от требуемой точности. Сенсорно-оптические кабели фиксации температуры устанавливаются вдоль всего контролируемого участка сигнализации вдоль волоконно-оптических кабелей деформации, и выполняют функции связи для подключения сенсоров деформации, и позволяют компенсировать температурные эффекты, что существенно повышает точность измерения деформации.Sensor-optical cables for fixing movement (deformation) are installed along the entire controlled section of ballastless railway track with a burial in the subgrade, in accordance with the claimed solution, which allows to obtain information about its movements. The configuration of the installation depends on the required accuracy. Sensor-optical temperature-fixing cables are installed along the entire monitored signal section along fiber-optic strain cables and perform communication functions for connecting strain gauges and compensate for temperature effects, which significantly increases the accuracy of strain measurements.
Оптические разъемы сенсорно-оптических кабелей размещены в защитной оболочке (кросс-муфте), которая расположена, например, в специальном колодце, расположение которого должно обеспечивать беспрепятственный круглогодичный подъезд к нему мобильной лаборатории измерения оптического кабеля. Программно-аппаратная часть может и не устанавливаться, а подключаться к сенсорам на время проведения периодических измерений. Опрос датчиков может осуществляться путем периодического подключения измерительной аппаратуры через специальные разъемы с периодичностью, например, раз в три месяца. В это же время проводится точная геодезическая съемка. Подвижки земляного полотна в вертикальной плоскости, вызванные просадкой грунта, регистрируются сенсорно-оптическими кабелями фиксации перемещения за счет горизонтальной составляющей. Вертикальные подвижки необходимо контролировать в двух уровнях: бетонный слой и земляное полотно. Для этой цели и уложено два слоя сенсорно-оптического кабеля фиксации перемещения 2 и 3, а также сенсорно-оптического кабеля фиксации температуры 4 и 5. Конфигурация сенсорно-оптических кабелей в земляном полотне, т.е. место их расположения, является существенным фактором, позволяющим проводить измерения и интерпретацию параметров с заданной точностью. На сенсорно-оптические кабели фиксации деформации с шагом 1-3 метра установлены якоря, передающие продольное смещение грунта на них, причем для оптимизации технического результата якоря могут быть снабжены встроенным предохранителем, который срабатывает в случае, когда сила, действующая со стороны якоря на сенсорный кабель, превышает заданную величину. Одним из возможных вариантов якорей (но не единственным) могут быть, например, якоря, известные из патента РФ №2485448, опубл. 20.06.2013 г. Подвижки земляного полотна в вертикальной плоскости, вызванные просадкой грунта, регистрируются за счет горизонтальной составляющей (считая при этом, что продольные подвижки под бетонным основанием отсутствуют).The optical connectors of the sensor-optical cables are placed in a protective sheath (cross-coupling), which is located, for example, in a special well, the location of which should provide unhindered year-round access to it by a mobile laboratory for measuring an optical cable. The hardware and software part may not be installed, but connected to the sensors for the period of periodic measurements. Interrogation of sensors can be carried out by periodically connecting measuring equipment through special connectors with a frequency of, for example, once every three months. At the same time, an accurate geodetic survey is carried out. The movement of the subgrade in the vertical plane, caused by subsidence of the soil, is recorded by sensor-optical cables for fixing movement due to the horizontal component. Vertical movements must be controlled at two levels: concrete layer and subgrade. For this purpose, two layers of the sensor-optical cable for
В качестве оптических кабелей фиксации перемещений (деформации) может быть использован, например, SMC-V3 (оптокабель перемещений), который является чувствительным элементом и специально разработан для использования в распределенных волоконно-оптических системах мониторинга механических деформаций. SMC-V3 состоит из специального оптического волокна, покрытого специальными защитными оболочками, в числе которых есть трубка из нержавеющей стали, которая повышает стойкость к раздавливанию и герметично запечатывает оптическое волокно. Конструкция кабеля оптимизирована для передачи деформации растяжения от внешней оболочки кабеля к чувствительному элементу - оптическому волокну и гарантирует линейный отклик в диапазоне деформаций от -1% (сжатие) до 1% (растяжение) и высокую повторяемость результатов измерений. Дополнительная проволочная броня из нержавеющей стали обеспечивает высокую прочность кабеля на растяжение и его защиту от грызунов. Низкое километрическое затухание кабеля SMC-V3 позволяет использовать его для мониторинга распределения деформации объектов большой протяженности, а надежная защищенная конструкция позволяет проводить его монтаж непосредственно в грунт и его эксплуатацию в суровых условиях.As optical cables for fixing displacements (deformation), for example, SMC-V3 (displacement optical cable) can be used, which is a sensitive element and is specially designed for use in distributed fiber-optic systems for monitoring mechanical deformations. SMC-V3 consists of a special optical fiber coated with special protective sheaths, including a stainless steel tube, which increases resistance to crushing and hermetically seals the optical fiber. The cable design is optimized for transmitting tensile strains from the outer sheath of the cable to the sensitive element - optical fiber and guarantees a linear response in the strain range from -1% (compression) to 1% (tension) and high repeatability of the measurement results. Additional stainless steel wire armor provides high tensile strength of the cable and its protection against rodents. The low kilometer attenuation of the SMC-V3 cable allows it to be used to monitor the distribution of deformation of long-distance objects, and the robust protected design allows its installation directly in the ground and its operation in harsh conditions.
В качестве сенсорно-оптического кабеля фиксации температуры может быть использован, например, сенсорно-оптический кабель модульной конструкции (заполненный), бронированный стальной проволокой ДКП-20-6z-4/32.As a sensor-optical cable for temperature fixation, for example, a sensor-optical cable of modular design (filled), armored with steel wire DKP-20-6z-4/32, can be used.
Заявляемое устройство опробовано заявителем для безбалластного пути типа Tines, Alstom, MaxBogl и LTV и установлено, что оно обеспечивает требуемую надежность контроля состояния безбалластного железнодорожного пути - точность вертикальных перемещений слоев основания составляет ±2 мм, точность определения места этих перемещений по длине кабеля составляет ±1 м.The inventive device was tested by the applicant for ballastless tracks such as Tines, Alstom, MaxBogl and LTV and found that it provides the required reliability of monitoring the status of ballastless railway track - the accuracy of the vertical movements of the base layers is ± 2 mm, the accuracy of determining the location of these movements along the cable length is ± 1 m
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015145218A RU2613126C1 (en) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | Remote control device for ballastless tracks state |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015145218A RU2613126C1 (en) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | Remote control device for ballastless tracks state |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2613126C1 true RU2613126C1 (en) | 2017-03-15 |
Family
ID=58458106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015145218A RU2613126C1 (en) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | Remote control device for ballastless tracks state |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2613126C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2681766C1 (en) * | 2018-05-30 | 2019-03-12 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Monitoring system of the upper structure of the balance-free and continuous welded rail on a bridge of a high-speed mains |
| RU2774323C1 (en) * | 2022-03-16 | 2022-06-17 | Акционерное общество "Москабельмет" (АО "МКМ") | Method for determining the state of the ground line, a control and alarm system for its implementation and a device for interrogation and collection of information on the state of the ground line for the control and alarm system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2174082C1 (en) * | 2000-11-08 | 2001-09-27 | Виногоров Николай Павлович | Device for measuring longitudinal displacements of track lengths |
| CN201224417Y (en) * | 2008-06-20 | 2009-04-22 | 北京交通大学 | Distribution type stress sensing train locating and real time trace system based on Raman amplification |
| WO2012152575A1 (en) * | 2011-05-06 | 2012-11-15 | Siemens Aktiengesellschaft | A method for railway monitoring based on fiber optics |
| RU129071U1 (en) * | 2013-01-25 | 2013-06-20 | Алексей Дмитриевич Долгушев | ALARM DEVICE FOR EMERGENCY DISPLACEMENT OF RAIL-BEDROOM RAILWAY LATTICE |
-
2015
- 2015-10-21 RU RU2015145218A patent/RU2613126C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2174082C1 (en) * | 2000-11-08 | 2001-09-27 | Виногоров Николай Павлович | Device for measuring longitudinal displacements of track lengths |
| CN201224417Y (en) * | 2008-06-20 | 2009-04-22 | 北京交通大学 | Distribution type stress sensing train locating and real time trace system based on Raman amplification |
| WO2012152575A1 (en) * | 2011-05-06 | 2012-11-15 | Siemens Aktiengesellschaft | A method for railway monitoring based on fiber optics |
| RU129071U1 (en) * | 2013-01-25 | 2013-06-20 | Алексей Дмитриевич Долгушев | ALARM DEVICE FOR EMERGENCY DISPLACEMENT OF RAIL-BEDROOM RAILWAY LATTICE |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2681766C1 (en) * | 2018-05-30 | 2019-03-12 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Monitoring system of the upper structure of the balance-free and continuous welded rail on a bridge of a high-speed mains |
| RU2774323C1 (en) * | 2022-03-16 | 2022-06-17 | Акционерное общество "Москабельмет" (АО "МКМ") | Method for determining the state of the ground line, a control and alarm system for its implementation and a device for interrogation and collection of information on the state of the ground line for the control and alarm system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Du et al. | A review of railway infrastructure monitoring using fiber optic sensors | |
| US9561812B2 (en) | Monitoring transport network infrastructure | |
| D'Amico et al. | Integration of InSAR and GPR techniques for monitoring transition areas in railway bridges | |
| Wijaya et al. | Distributed optical fibre sensor for infrastructure monitoring: Field applications | |
| Zeni et al. | Brillouin optical time-domain analysis for geotechnical monitoring | |
| Rajeev et al. | Distributed optical fibre sensors and their applications in pipeline monitoring | |
| Modares et al. | Overview of structural health monitoring for steel bridges | |
| US20120130930A1 (en) | Method for detection of tunnel excavation by brillouin optical time domain reflectometry | |
| Sasi et al. | A review on structural health monitoring of railroad track structures using fiber optic sensors | |
| Picarelli et al. | Performance of slope behavior indicators in unsaturated pyroclastic soils | |
| JP2000097737A (en) | Rock fall and collapse monitor system | |
| US8144333B2 (en) | Optical fiber structure monitoring and analysis | |
| Minardo et al. | Fiber optic based inclinometer for remote monitoring of landslides: on site comparison with traditional inclinometers | |
| RU2613126C1 (en) | Remote control device for ballastless tracks state | |
| Mollahasani Madjdabadi | Experimental evaluation of a distributed fiber optic sensor for mining application | |
| Iten et al. | Defining and monitoring of landslide boundaries using fiber optic systems | |
| Zheng et al. | Investigation of a quasi-distributed displacement sensor using the macro-bending loss of an optical fiber | |
| Lienhart et al. | Reinforced earth structures at Semmering base tunnel—construction and monitoring using fiber optic strain measurements | |
| Nöther et al. | Displacement Monitoring in geotechnical applications using optical fiber sensors in geosynthetics | |
| Lam et al. | DETECTION OF BALLAST DAMAGE BY IN‐SITU VIBRATION MEASUREMENT OF SLEEPERS | |
| Minardo et al. | Long-term monitoring of a tunnel in a landslide prone area by distributed optical fiber sensors | |
| Kluth et al. | Case studies on distributed temperature and strain sensing (DTSS) by using optic fibre | |
| RU2791457C1 (en) | Method for monitoring the technical condition of the tunnel lining using the seismoacoustic method | |
| Belli et al. | Distributed sensors for underground deformation monitoring. 9 | |
| Hook et al. | Optical Fiber Sensor Design for Ground Slope Movement Monitoring for Railway Safety Operations |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201022 |