[发明专利]铁路防灾立体监测报警系统

权利要求书

1. 一种铁路防灾立体监测系统，包括：

光纤光栅传感器个体或者由其构成的分布式阵列，以及光纤光栅解调仪；

其中，所述光纤光栅解调仪与所述光纤光栅传感器或由其构成的阵列通过信号传输光纤相连接；所述光纤光栅传感器包括光纤光栅拉力传感器和光纤光栅振动传感器，所述光纤光栅拉力传感器预先安装在柔性被动防护网的设定位置，所述光纤光栅振动传感器设置在铁轨的预定位置。

2. 根据权利要求1所述的铁路防灾立体监测系统，其中，所述光纤光栅拉力传感器通过监测防护网下支撑绳的拉力，实时地监测防护网落石以及破网等相关联的信号。

3. 根据权利要求2所述的铁路防灾立体监测系统，其中，所述光纤光栅拉力传感器用于监测：当柔性被动防护网落有落石时光纤光栅的波长相对于光纤光栅的特征波长的力值变化量，并将光纤光栅的波长变化量返回给所述光纤光栅解调仪。

4. 根据权利要求1所述的铁路防灾立体监测系统，其中，所述光纤光栅振动传感器用于实时地监测与铁轨上落石相关联的信号。

5. 根据权利要求4所述的铁路防灾立体监测系统，其中，所述光纤光栅振动传感器用于监测：当铁路界限内落有落石时光纤光栅的波长相对于光纤光栅的特征波长的振动量信号，并光纤光栅的波长变化量其返回给所述光纤光栅解调仪。

6. 根据权利要求1所述的铁路防灾立体监测系统，其中，所述光纤光栅传感器中的光纤光栅为反射型或透射型。

7. 根据权利要求1所述的铁路防灾立体监测系统，其中，通过信号传输光纤将所有信号返回给所述光纤光栅解调仪。

8. 根据权利要求1所述的铁路防灾立体监测系统，其中，所述光纤光栅传感器的波长信号实时传递给所述光纤光栅解调仪。

9. 根据权利要求1所述的铁路防灾立体监测系统，其中，所述光纤光栅解调仪包括：激光发射装置，用于生成激光；以及输入输出端口，用于将激光输出到信号传输光纤中并从所述信号传输光纤接收返回的激光；所述信号传输光纤与光纤光栅传感器相连接，激光经光纤光栅传感器反射后返回到所述光纤光栅解调仪，并且其中，激光在光纤光栅传感器内反射时，在受到外部作用的情况下，反射激光的波长发生变化，且所述变化与外部作用之间具有预定的相关性。

10. 根据权利要求9所述的铁路防灾立体监测系统，其中，所述光纤光栅解调仪对从所述光纤光栅传感器返回的信号进行解调处理，并得出相应的波长信号。

11. 根据权利要求1-10之一所述的铁路防灾立体监测系统，其中，所述光纤光栅传感器设置在防护网下支撑绳上。

12. 根据权利要求1-10之一所述的铁路防灾立体监测系统，其中，所述光纤光栅传感器设置在铁轨的下侧。

13. 一种信号处理系统，所述信号处理系统包括：

信号接收装置和与所述信号接收装置相连接的处理器单元；

所述信号接收装置用于接收来自根据权利要求1-12之一所述的铁路防灾立体监测系统的信号；所述处理器单元，设置成通过分析来确定：

1）每个激光波长信号涉及哪个光纤光栅传感器；

2）所涉波长的变化以及对应的所代表的防护网的受冲击能量或铁轨上的振动量；

3）所述防护网是否受到落石冲击以及是否发生落石破网；

4）落石的大小以及是否侵入铁路限界内。

14. 根据权利要求13所述的信号处理系统，其中，所述信号处理系统还包括存储装置，其中预先存储：光纤光栅传感器与特征波长之间的对应关系；波长变化和光纤光栅振动传感器所测的冲击能量及振动量之间的关系；冲击能量或振动量和发生危岩落石的危险之间的对应关系；波长变化和光纤光栅拉力传感器所测的支撑绳拉力之间的对应关系；支撑绳拉力和发生危岩落石以及破网的对应关系。

15. 根据权利要求13所述的信号处理系统，其中，所述处理器单元还设置成用于：确定是否对应于一个或者几个光栅光纤传感器的波长信号消失；以及根据预定的逻辑规则，由此判断防护网受落石冲击能量的大小、防护网是否失效、落石是否进入铁路界限内、及落石砸在铁轨上的位置和/或哪条光纤光缆损毁。