[发明专利]基于光纤光栅传感的铁路轨道线形在线监测装置和方法

权利要求书

1.一种基于光纤光栅传感的铁路轨道线形在线监测装置，其特征在于：它包括在轨道两侧对称布置的2条监测线路，每条监测线路包括若干个沿待监测铁路轨道设置的监测点，每个监测点上设置一个光纤光栅倾角仪，相邻的光纤光栅倾角仪之间固定连接有直的、具有一定刚度的测量管；

所有光纤光栅倾角仪的传感信号通过光缆远程传输到数据采集站，通过光纤光栅解调仪解调后由采集处理装置处理；所述的采集处理装置根据光纤光栅倾角仪测得的各监测点相对于水平方向的倾角数据和已知的测量管的长度，计算各监测点的竖向挠度值，绘制所有监测点的竖向挠度值的包络线即为铁路轨道线形；

所述的竖向挠度值的计算公式为：

δi+1=Li(δi-δi-1)+δi-1Li-tanθiLi-1Li+tanθiδi(δi-δi-1)tanθi(δi-δi-1)+Li-1]]>

其中，δ_i表示第i个监测点的竖向挠度值，i≥2,i为整数；δ_i-1表示第i-1个监测点的竖向挠度值；δ_i+1表示第i+1个监测点的竖向挠度值；θ_i表示第i个监测点处的光纤光栅倾角仪测得的相对于水平方向的倾角数据；L_i表示第i、i+1个监测点之间的测量管的长度；L_i-1表示第i-1、i个监测点之间的测量管的长度。

2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅传感的铁路轨道线形在线监测装置，其特征在于：在同一条监测线路上的所有的光纤光栅倾角仪彼此串接复用到一根通信光纤上。

3.根据权利要求1或2所述的基于光纤光栅传感的铁路轨道线形在线监测装置，其特征在于：每个光纤光栅倾角仪包括2根光纤，每根光纤上设有1个光栅，采用差动式结构。