[实用新型]一种断轨监测系统

说明书

本实用新型公开了一种断轨监测系统，包括监测单元和第一光纤，所述监测单元通过结构粘接剂粘接在尖轨的一侧轨腰上，所述监测单元包括若干组第一FBG传感器和若干组第一光纤段；所述第一光纤段分别设置在相邻两组所述第一FBG传感器之间，所述尖轨上设置有卡具，所述卡具的贴合段和所述第一FBG传感器的一侧相抵触；所述监测单元的一端和所述第一光纤的一端信号连接。本实用新型利用光纤光栅传感技术，实现了对道岔区段的尖轨的实时断轨监测，通过结构粘接剂和卡具提高了监测系统的稳定性，该监测系统满足各种复杂电气连接环境。

技术领域

本实用新型属于轨道交通安全监测技术领域，特别涉及一种断轨监测系统。

背景技术

钢轨断轨严重危害行车安全，是导致行车事故的重大隐患之一。目前检查钢轨断裂情况常用两种方式：一是通过轨道电路检查断轨的方式；另一种是通过钢轨探伤检查仪器检查断轨的方式。

通过轨道电路检查断轨的方式，如图1所示，轨道电路以钢轨作为信号传输导体，在钢轨一侧的发送端发送信号，钢轨一侧的接收端接收信号。当钢轨出现电气断离时，轨道电路接收端呈现无信号状态或接收端接收到极低的电压信号，反映为线路占用状态，遵循信号设备“故障-安全”原则，通过排查故障，可判断该段钢轨是否断裂。

通过钢轨探伤检查仪器检查断轨的方式，钢轨探伤仪是探査钢轨内部暗伤或表面上细小裂纹，特别是被夹板掩盖部分钢轨伤损的仪器。根据探伤工作原理，分电磁探伤和超声波探伤两大类。中国铁路广泛使用超声波探伤仪。超声波在固体及液体中能从不同的速度传播，而在空气中几乎不能传播。当超声波射入有核伤、裂纹或其他伤损的钢轨时，在固体与空气的接触截面上受阻，产生反射波。经过电子仪器的接收和显示，就能发现钢轨内部存在的伤痕。还可以根据发射波与反射波的时间间隔及其在钢轨中传播速度，判断出伤痕的深度。伤损钢轨按规定分轻伤、轻伤有发展和重伤三类。重伤钢轨必须立即更换，轻伤钢轨应注明标记，随时加强检査。

但是由于道岔区段的电气连接较为复杂，如图2所示，道岔区段的道岔跳线使得钢轨与钢轨之间形成电气连接、岔尖轨底部的金属材质滑床板使得道岔尖轨与基本轨之间形成电气连接。当道岔区段发生断轨时，特别是道岔尖轨部位发生断轨时，电信号会通过金属滑床板或道岔跳线迂回绕行，使得轨道电路接收端仍可接收到信号，所以通过轨道电路检查断轨的方式无法对道岔区段的尖轨进行断轨检查。再者钢轨探伤检查仪无法实现实时监测，铁路相关部门利用钢轨探伤检测仪进行道岔探伤的时间周期不确定，在两次钢轨探伤期间发生了钢轨断轨的情况，则无法及时知晓。

为实现对尖轨断轨情况进行实时监测，现有技术中提出了利用光纤光栅传感技术进行断轨监测，但是由于光纤和光栅传感器的安装要求高，而现有技术中，利用环氧树脂将光纤和光栅传感器粘接在轨道上，监测系统结构的稳定性较低，在昼夜温度变化大、尖轨发生转辙移动频繁的情况下，光纤和光栅传感器极易从轨道上脱落，导致监测系统无法正常监测钢轨断轨情况。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种断轨监测系统，包括监测单元和第一光纤，

所述监测单元通过结构粘接剂粘接在尖轨的一侧轨腰上，所述监测单元包括若干组第一FBG传感器和若干组第一光纤段；

所述第一光纤段分别设置在相邻两组所述第一FBG传感器之间，所述尖轨上设置有卡具，所述卡具的贴合段和所述第一FBG传感器的一侧相抵触；

所述监测单元的一端和所述第一光纤的一端连接。

进一步地，所述第一光纤段的一侧与所述尖轨的一侧轨腰贴合。

进一步地，所述第一光纤段和第一FBG传感器的连线与所述尖轨的一侧轨腰中心轴线平行。

进一步地，所述监测系统还包括第二FBG传感器、光解调模块、断轨诊断模块和显示模块。

进一步地，所述第二FBG传感器安装在第一光纤上。