[实用新型]基于分布式应力测量的主动网形变实施监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路沿线堑坡落石监测，特别是一种基于分布式应力测量的主动网形变实施监控系统。

背景技术

高速铁路是国民经济大动脉和大众化交通工具，是国家关键公共基础设施，是全面支撑“区域经济一体化”、“一带一路”、“制造强国”和“走出去”战略的基础保障，对我国经济社会发展、民生改善和国家安全起着不可替代的全局性支撑作用。随着铁路“速、密、重”快速发展，铁路运输安全风险在不断加大。

铁路沿线敷设的通信光电缆承担着铁路运输指挥任务，是确保列车安全运行极为重要的基础设施。

常规的铁路沿线堑坡的安全防护技术有主动网、被动网防护堑坡落石、滑移等，是一种被动的防护手段，无法提供报警功能。主要的监测手段有GPS位移监测技术、视频监控等，对现场环境要求较高，易受外界环境等因素影响，难以进行远距离操控，不适合大范围的敷设使用。

针对当前铁路安全监测技术手段与装备存在的功能单一、覆盖范围有限、环境适应性差、造价高、信息孤岛的共性瓶颈问题，以先进分布式光纤探测和定位技术为核心，开拓利用铁路既有通信光缆的内在传感功能。系统能够实现对铁路沿线隧道仰坡和堑坡落石等事件的实时监测、精确定位、快速识别和报警，从而保障铁路信号、通信、供电，尤其列车运行安全，对确保铁路运输安全具有十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服铁路沿线堑坡多，现有技术难以大范围监控、难以实时监测、难以准确测量、受外界环境影响大等问题，提供一种基于分布式应力测量的主动网形变实施监控系统。利用先进的分布式光纤探测和定位技术，对铁路沿线堑坡的主动网进行全方位的实时监控和预警，提供主动网的形变数据和变化曲线，通过建立网络化的堑坡安全安全预警系统，保障我国铁路列车运行监控数据的准确性和可靠性。

本实用新型的技术解决方案如下：一种基于分布式应力测量的主动网形变实施监控系统，其特征在于包括分布式光纤探测定位仪、数据中心、用户终端、既有铁路通信光缆、应力检测光缆；

所述的分布式光纤探测定位仪，在通信机房连接沿线铺设的所述的既有铁路通信光缆和在堑坡上安装的应力检测光缆，整条应力检测光缆沿铁路沿线堑坡均匀埋设在2-30cm深度，对铁路沿线堑坡的安全状态进行实时监控和防护；所述的分布式光纤探测定位仪对应力检测光缆的定位和应变变化进行实时监测，并通过通信链路连接给所述的监测平台数据中心和用户终端。

所述的分布式光纤探测定位仪通过对探测到的信号进行采集、换算等处理后，可以对应力检测光缆的应变变化进行实时监测，并通过通信链路上报给所述的监控管理终端和用户终端。

所述的分布式光纤探测定位仪包括瑞利或布里渊散射的分布式光纤振动与应变传感器、检测仪器、模式识别单元，应力检测光缆在铁路沿线堑坡上铺设，铁路沿线堑坡出现应变，应力检测光缆张紧，应力检测光缆所受应力增大；应力检测光缆所受应力变化由布里渊散射信号给出，并且经过模式识别单元信号处理，得到光缆实时所受应力、应力变化，应力变化位置等信息，即得到某个空间或时间区间的坡上应力检测光缆所受应力、应力变化，应力变化位置等信息；分布式光纤探测定位仪对应力检测光缆应力信息进行综合分析处理后，形成对堑坡安全状的判断，形成预警信息，并将这些预警信息通过通信链路上传到所述的数据中心，数据中心将监控信息传送到不同权限所述的用户终端。

利用铁路沿线铺设的既有通信光缆作为传输线路，监测距离长，敷设成本低。

利用在铁路沿线堑坡的主动网上敷设的应力检测光缆，通过对光缆的应变监测来监控主动网的形变状态。

所述的通信链路为铁路专网，可以保障信息传输的安全性、可靠性。

所述的监测平台数据中心包含服务器、中心监测显示设备等；可以将分布式光纤探测定位仪上传的信息进行逻辑管理，并根据各个终端的权限，向道口终端和监控终端发送相应的预警信息。

所述的用户监控终端为放置于站段调度监控中心或上一级监控中心，该终端接入铁路专网。管理人员通过登录监测平台数据中心为其分配的账号，就可以根据该终端的权限查看相关线路的堑坡状态报警信息。

所述的既有铁路通信光缆是铁路沿线铺设的既有通信光缆中的某一芯闲置光纤，无需额外铺设，减小了施工成本。

所述的应力检测光缆是敷设在堑坡主动网上、并连接到铁路既有通信光缆其中一芯上，可以根据其应力变化来反映主动网的形变状态。

所述的其它辅助监控系统可以通过摄像机实现对局部重点区域的视频监控。