[发明专利]一种轨道交通安全监测系统及方法

说明书

本发明涉及一种轨道交通安全监测系统及方法，所述系统包括：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。本发明改变传统轨道交通工程结构运营期健康监测主要基于应变参量评估的缺陷，通过应变、振动、温度等多参量联合监测，提高结构健康状态评价的准确性和可靠性。

技术领域

本发明交通安全监测技术领域，尤其涉及一种轨道交通安全监测系统及方法。

背景技术

近年来，城市轨道运输系统迅猛发展，作为重大结构工程和城市交通命脉重要组成部分的城市轨道交通工程结构，其健康运转对于城市正常运转至关重要。然而，轨道交通工程结构随着运营逐渐伤损，尤其是在温度、列车、基础变形、外部侵扰等复杂载荷条件影响下，随时可能出现病害，影响行车安全。轨道交通工程结构病害表现出频发、突发性，引起诸多安全事故。

针对轨道交通基础结构的健康安全，进行面向结构健康监测、损伤识别、故障预警与报警的传感检测理论、监测方法的研究，是实现轨道交通工程结构高效、实时安全监测的关键。地铁工程结构安全监测安全问题来源复杂，监测需求覆盖距离长，地铁工程结构间的相互耦合，这些因素都对安全监测提出了极大的挑战。而目前我国的城市轨道交通工程结构状态检测、维修大多是定期检修或者事后故障修复的方式，运营护养和维修的成本高、效率低，无法保证监测的实时性。因此，迫切需要利用新技术、新方法，提升轨道交通工程基础设施的安全监测技术和管理水平。

综上，工程实用化的轨道交通工程结构全时全域安全监测亟需多参量、大容量、易实施的底层传感技术。因此，如何构建面向轨道交通工程结构全时全域安全监测系统是亟待解决的问题，以此全面及时地掌握轨道工程结构的健康状况，对潜在的病害和突发的事故隐患及时地预警和报警，为轨道交通安全运营保驾护航。

发明内容

有鉴于此，有必要提供及一种轨道交通安全监测系统及方法，用以克服现有技术中对轨道交通的监测缺乏实时性、高效性和全面性的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种轨道交通安全监测系统，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。