[发明专利]接触网状态监测装置及其控制方法

权利要求书

1.一种接触网状态监测装置，其特征在于：该装置包括双光源发射模块（1）、光环行器（2）、光信号解调模块（3）、控制模块（4）、计算机终端（5）、光纤光栅传感器（6）；双光源发射模块（1）与光环形器（2）的端口由光纤相连，光环行器（2）与光纤光栅传感器（6）之间由传感光纤连接，光环行器（2）与光信号解调模块（3）间由光纤连接，光信号解调模块（3）输出信号至计算机终端（5），计算机终端（5）与控制模块（4）连接，且控制模块（4）与光源模块（1）和光信号解调模块（3）相连。

2.一种接触网状态监测控制方法，其控制方法为：通过设计的控制模块控制双光源发射模块交替产生激光光源，在无机车经过的T1时间内输出的脉冲光在传感光纤中激发后向拉曼散射光，经三端口环形器进入拉曼波分复用器，分离后的斯托克斯光与反斯托克斯光进入双路光电探测器；在有机车经过的T2时间内输出的宽谱光在传感光纤中遇到光纤光栅传感器产生不同中心波长的反射光，经三端口环形器进入F-P谐振腔及光电探测器；针对温度监测：T1时间内无机车经过，此时接触线温度变化缓慢，温度监测需要的反映速度要求较低，此时通过拉曼散射原理监测温度变化；接触网沿线温度的变化作用在传感光纤上将会引起光脉冲宽度范围内的拉曼散射光强发生变化，进而导致拉曼散射光中的斯托克斯光和反斯托克斯光的光强发生变化，此时就能以斯托克斯光作为参考光解调出反斯托克斯光中携带的温度信息，通过光时域反射技术获取位置信息；T2时间内有机车经过，此时温度监测的需要的反映速度要求较高，通过光纤光栅温度传感器来监测温度的变化；针对振动监测：当外界振动作用在光纤光栅振动传感器上时，使光纤光栅的中心波长发生变化，宽谱光经光纤光栅后反射回对应中心波长的光，利用F-P谐振腔解调中心波长值携带的振动信息。

3.根据权利要求1所述的接触网状态监测装置，其特征在于：所述的光源模块（1）包括脉冲激光光源（11）、宽带光源（12）、光开关（13）。

4.根据权利要求1所述的接触网状态监测装置，其特征在于：光信号解调模块（3）包括光开关（31）、拉曼波分复用器（32）、双通道APD光电探测器模块（33）、F-P腔模块（34）、光电探测器模块（35）、高速数据采集模块（36）。

5.根据权利要求1所述的接触网状态监测装置，其特征在于：所述控制模块（4）包括通信模块（41）、嵌入式处理器（42）、信号发生模块（43）。