[发明专利]铁路异物侵线监测

说明书

技术领域

本发明涉及铁路运行安全监测领域，具体地涉及监测铁路与其他道路（比如公路、或天桥）立体交叉的位置的轨道安全方面。

更具体地，本发明涉及监测铁路轨道上方（例如立交桥上）的防护网的状况。

背景技术

目前，铁路系统正处在迅速建设和发展的时期，随着高速铁路网规模迅速扩大，技术装备水平也快速提升，速度提升及运力加大。同时，也必须意识到，铁路运输安全也面临更多的挑战和考验。铁路周边环境更加复杂，自然气候环境变化频繁，灾害天气增加，对铁路运输安全尤其是高铁运行安全带来影响。

出于全面防护的考虑，技术人员研发出各种新技术，例如车载化探测装置、高速摄像技术、 GPS红外线探测技术、微波无线探测等，广泛应用于定位和监测，为铁路安全允许提供了有效的防护和监测手段。但是，各种单独的技术都有其局限性，分别会受环境，人文，设备等因素的限制，没有一种方法能完全解决铁路特别是高铁沿线的安全防护问题，而是需要靠各种手段的互补。

实践中，铁路轨道常常需要下穿公路或者其他铁路或者立交桥等。这样，在铁路与其他道路交叉口的上方常常会有坠落物。若这些坠落物落到铁路轨道上，将会对下面的铁路的允许安全，特别是高速运行的列车会，构成严重的威胁。为此，需要设置一定的措施来阻止坠落物掉到下面的铁路轨道上。

现有技术中，已经设计出设置一定的防护网来阻挡可能的坠落物，比如石块、砖头等杂物。然而，随着日积月累，坠落的杂物重量会不断增加，且防护网也会逐渐老化，遂产生了防护网破损从而杂物坠落的危险，从而威胁到铁路运行的安全。这是技术人员需要考虑到的一个问题。在本领域中，这常称为“异物侵线”监测。

目前，对防护网的监测多采取人工方式进行。并且，现有的可能非人工检测方式也都存在一定的缺陷，比如系统造价高、器件不耐用、金属器件易于腐蚀损坏和存在失窃隐患等。

与此相应地，近来光纤器件的快速发展和广泛运用，特别是先进的光纤光栅传感技术，为远程监测提供了可行性和便利性、以及经济性。

其中，光纤光栅传感器具有体积小、精度高、寿命长、高可靠性，与传输光纤兼容等优点，且易埋入到待测物体内部。其中，特别是，光纤Bragg光栅是一种新型的无源光子器件，可制成各种传感器件，在传感领域得到广泛的应用。

已知，目前国际上还没有用光纤光栅传感网络分析系统来监控铁路轨道上方的防护网的状态的案例。

鉴于现实中铁路沿线坠落物危险的监测需求，以及光纤传感器器件技术的发展，本发明旨创造出一种更经济和高效的异物侵线监测（防护网监测）系统。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种克服现有技术不足并且符合经济高效需求的用于监测坠落物防护网的技术。

根据本发明的一个方面，提供了一种防护网信息采集系统，用于收集与铁路轨道上方的防护网有关的信息，该防护网信息采集系统包括：光纤光栅传感器个体或者由其构成的分布式阵列；和光纤光栅解调仪，其中所述光纤光栅解调仪与所说光纤光栅传感器或由其构成的阵列通过光纤光缆相连接；其中，所述传感器个体或阵列设置在距离道路上方一定距离的防护网内，当防护网兜住坠落物时，所述传感器个体或者阵列能够感测到防护网的应力，并转换成感测信号返回给所述光纤光栅解调仪。

其中所述道路为铁路轨道；所述光纤光栅传感器为光纤光栅应力传感器；以及其设置在防护网的主连接线上或其内部，优选地位于所述防护网的负荷承载位置的主连接线上或其内部，并能够感测所述主连接线的应力变化。其中，所述传感器可以以绑缚的方式置于主连接线上，或者通过环接方式夹在两段连接线之间。实际上，不排除以其他的方式来设置，使得传感器能够通过自身所受到的压力测量主连接线的应力。

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，和输入输出端口，用于将激光输出到传输光纤中，所述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，其中激光在光纤光栅传感器内反射时，若所述光纤光栅受到外部应力的作用，反射的激光的波长会发生变化，且所述变化与外部应力之间具有预定的相关性。