[发明专利]一种轨道交通安全监测系统及方法

权利要求书

1.一种轨道交通安全监测系统，其特征在于，包括：依次通信连接的传感网络、数据处理中心以及智能化运维服务平台，其中：

所述传感网络，包括布设于轨道交通工程结构上的光纤光栅振动传感光缆、光纤光栅应变传感光缆以及光纤光栅阵列温度传感光缆；

所述数据处理中心，用于对所述光纤光栅振动传感光缆、所述光纤光栅应变传感光缆以及所述光纤光栅阵列温度传感光缆的监测信号进行处理，确定传感数据；

所述智能化运维服务平台，用于根据所述传感数据进行智能分析，基于智能分析结果，对轨道交通的工程结构和列车状态进行监测。

2.根据权利要求1所述的轨道交通安全监测系统，其特征在于，所述光纤光栅振动传感光缆、所述光纤光栅应变传感光缆以及所述光纤光栅阵列温度传感光缆都由光纤光栅阵列传感探头制成，所述光纤光栅阵列传感探头包括预设反射率光栅阵列，单根光纤上复用预设规模的光纤光栅传感测点。

3.根据权利要求1所述的轨道交通安全监测系统，其特征在于，所述光纤光栅振动传感光缆沿轨道交通线路进行纵向全线敷设；所述光纤光栅应变传感光缆沿轨道交通线路进行纵向及关键横断面的环向敷设；所述光纤光栅阵列温度传感光缆沿轨道交通线路进行纵向敷设。

4.根据权利要求1所述的轨道交通安全监测系统，其特征在于，所述数据处理中心包括解调仪表、采集数据网络平台，其中：

所述解调仪表，用于将所述光纤光栅振动传感光缆、所述光纤光栅应变传感光缆以及所述光纤光栅阵列温度传感光缆的所述监测信号转化为数字信号；

所述采集数据网络平台，用于实时采集所述数字信号，转化为所述传感数据上传至所述智能化运维服务平台。

5.一种轨道交通安全监测方法，其特征在于，应用于根据权利要求1至4任一项所述的轨道交通安全监测系统中的智能化运维服务平台，所述方法包括：

获取所述传感数据；

根据所述传感数据进行横向对比和纵向对比，确定识别数据；

根据所述识别数据，对轨道交通的工程结构和列车状态进行监测。

6.根据权利要求5所述的轨道交通安全监测方法，其特征在于，所述根据所述传感数据进行横向对比和纵向对比，确定识别数据，包括：

基于所述传感数据，通过同一时刻不同区域横向对比，同一区域不同时间的纵向对比，确定奇异点和异常点；

对所述奇异点和所述异常点进行数据筛选和数据分类，确定反映工程结构特征和列车状态特征的所述识别数据。

7.根据权利要求5所述的轨道交通安全监测方法，其特征在于，所述识别数据包括拾振单元感知的地震波信号，所述拾振单元为所述光纤光栅振动传感光缆中等间距的相邻光纤光栅之间的形成的振动感知单元，所述根据所述识别数据，对轨道交通的工程结构和列车状态进行监测，包括：

根据所述地震波信号进行特征匹配；

若所述地震波信号满足异常信号的特征，则识别出非法作业，并根据所述拾振单元的位置进行定位报警。

8.根据权利要求5所述的轨道交通安全监测方法，其特征在于，所述识别数据包括拾振单元感知的列车车轮和钢轨的振动激励信号，所述拾振单元为所述光纤光栅振动传感光缆中等间距的相邻光纤光栅之间的形成的振动感知单元，所述根据所述识别数据，对轨道交通的工程结构和列车状态进行监测，包括：

当所述拾振单元获取所述振动激励信号时，将所述拾振单元标记为占用分区，当列车驶出所述拾振单元时，将所述拾振单元标记为空闲分区；

根据所述占用分区和所述空闲分区，识别出车头至车尾激励覆盖的感知区域，对列车进行定位。

9.根据权利要求5所述的轨道交通安全监测方法，其特征在于，所述识别数据包括所述光纤光栅振动传感光缆在每个传感测点的轮轨耦合响应信号，所述根据所述识别数据，对轨道交通的工程结构和列车状态进行监测，包括：

将所述轮轨耦合响应信号输入至训练完备的深度学习模型，输出所述轮轨耦合响应信号对应的故障类型。

10.根据权利要求5所述的轨道交通安全监测方法，其特征在于，所述识别数据包括所述光纤光栅振动传感光缆在每个传感测点的动力学响应信号，所述根据所述识别数据，对轨道交通的工程结构和列车状态进行监测，包括：

若所述传感测点异常，则收集所述动力学响应信号并进行统计分析，与对应的故障类型进行关联，确定故障依据。