[发明专利]一种无砟轨道板变形自感知监测系统

权利要求书

1.一种无砟轨道板变形自感知监测系统，其特征在于，包括若干光纤光栅智能筋、智能解调仪及云端数据处理系统，其中：

若干所述光纤光栅智能筋之间以光纤连接，并固定或活动设置于轨道板内，且用铠装线进行保护，用于对轨道板的变形量、内部温度、应力应变进行精确测量；

所述智能解调仪内置到所述轨道板中，用于实时解调数据并将数据上传至所述云端数据处理系统；

所述云端数据处理系统与所述智能解调仪远程连接，用于对所述智能解调仪上传的数据进行分析处理从而得到轨道板各点的变形量，同时远程控制所述智能解调仪的启动、监测、待机、关机。

2.根据权利要求1所述的一种无砟轨道板变形自感知监测系统，其特征在于，每根所述光纤光栅智能筋的内部均包含若干光纤光栅监测元件和一智能筋内部光纤，若干所述光纤光栅监测元件内置于所述智能筋内部光纤内，并分别布置于所述轨道板的各个薄弱点处，所述智能筋内部光纤外部以FRP材料进行包裹形成所述光纤光栅智能筋，若干所述光纤光栅监测元件通过FRP材料监测外部混凝土的温度和应变。

3.根据权利要求1所述的一种无砟轨道板变形自感知监测系统，其特征在于，若干所述光纤光栅智能筋两两之间以智能筋外部连接光纤进行连接，所述智能筋外部连接光纤以铠装线进行保护，用于防止混凝土浇筑时混凝土对所述智能筋外部连接光纤的冲击挤压。

4.根据权利要求1所述的一种无砟轨道板变形自感知监测系统，其特征在于，所述智能解调仪包括智能解调仪光纤接头、智能解调仪卡槽和智能解调仪开关，所述光纤光栅智能筋包括智能筋接头，其中：

所述智能解调仪和光纤光栅智能筋之间通过所述智能解调仪光纤接头和智能筋接头进行有线连接；

所述智能解调仪卡槽位于所述智能解调仪与轨道板之间，用于将所述智能解调仪插入轨道板之后将两者固定从而避免所述智能解调仪与轨道板之间的脱落分离并在上部荷载对所述智能解调仪卡槽产生挤压作用时对所述智能解调仪起支撑保护作用；

所述智能解调仪开关设置于所述智能解调仪上，用于启动所述智能解调仪开关后使得所述轨道板进入远程控制状态。

5.根据权利要求4所述的一种无砟轨道板变形自感知监测系统，其特征在于，还包括钢支撑，所述钢支撑竖直设置于所述轨道板上，用于将所述钢支撑插入所述智能解调仪卡槽从而避免所述智能解调仪与轨道板之间的脱落分离。

6.根据权利要求4所述的一种无砟轨道板变形自感知监测系统，其特征在于，所述智能解调仪以高强度钢为外壳，所述智能解调仪内部设有解调模块、数据传输模块、存储模块和供电模块，其中：

所述解调模块连接所述智能解调仪光纤接头，用于对所述光纤光栅智能筋内部的光栅波长进行解调并将解调的数据传输至所述数据传输模块；

所述数据传输模块中具有5G无线传输装置，用于将波长信号传输至云端数据处理系统；

所述存储模块，用于保存解调的数据；

所述供电模块，用于为所述智能解调仪供电。

7.根据权利要求4所述的一种无砟轨道板变形自感知监测系统，其特征在于，还包括轨道板连接光纤，所述轨道板连接光纤连接任意两块轨道板的智能筋接头，形成多块轨道板内部智能筋串联，多块轨道板采用一个智能解调仪进行解调。

8.根据权利要求1所述的一种无砟轨道板变形自感知监测系统，其特征在于，所述云端数据处理系统包括数据库、数据处理单元和界面展示单元，其中：

所述数据库，用于对现场传输的数据进行储存；

所述数据处理单元，用于以特定算法对解调后光纤光栅波长的数据进行计算；

所述界面展示单元，用于将所述数据处理单元的计算结果通过网页界面实时展示出来从而使得使用者可远程对轨道板的状态进行监测。

9.根据权利要求1所述的一种无砟轨道板变形自感知监测系统，其特征在于，所述光纤光栅智能筋自定义内置的光纤光栅数量及间距，所述光纤光栅智能筋在出厂时内置光纤光栅具有初始波长，在使用过程中的任意时刻可进行监测智能筋的变化。

10.根据权利要求1所述的一种无砟轨道板变形自感知监测系统，其特征在于，所述智能解调仪采用可拆卸装置，在轨道板施工阶段将特质钢凹槽预埋入轨道板中，在监测阶段将所述智能解调仪插入凹槽中进行监测，在非监测阶段可将所述智能解调仪拔出，插入钢结构避免对轨道板结构的影响。