一種鐵路路基設備監控預警系統的製作方法
2023-04-29 21:12:06
一種鐵路路基設備監控預警系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種性價比更高、使用更靈活的，能準確的預測、監控的鐵路路基設備監控預警系統。它包括段區域網(1)、監控單元櫃機(2)、總監控中心(3)、工務車間終端(4)、聲光報警器(5)、客戶端(6)、光纖光柵傳感器(10)、壓力傳感器(11)、位移傳感器(12)、雙電網傳感器(13)、泥位計(14)、雙光網傳感器(15)、視頻監控(16)和雨量計(17)；所述的總監控中心(3)與段區域網(1)相連，總監控中心(3)上還電連接有工務車間終端(4)，所述的聲光報警器(5)與工務車間終端(4)電連接；所述的客戶端(6)與段區域網(1)相連；所述的光纖光柵傳感器(10)連接有光纖(28)。
【專利說明】一種鐵路路基設備監控預警系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鐵路路基設備監控預警系統，尤其涉及一種例如光纖技術進行全方位監測的鐵路設備預警系統。
【背景技術】
[0002]近幾年，全球氣候變暖、厄爾尼諾、拉尼娜、臭氧層變薄等各種極端現象頻出。地球在變，中國也正在步入一種新的氣象環境。報導中不斷出現「五十年一遇、百年一遇、二百年一遇」，甚至「有歷史記錄以來」等等字眼。連續乾旱之後，馬上暴雨成災已成為近年來的特徵。
[0003]持續密集的降水，是地質災害的根源。而地質災害是鐵路路基設備損毀的主要因素之一，而學者們一直以來都在努力分析、認識、嘗試著應對鐵路路基設備監控的各種技術手段。而災害越來越多，越來越頻繁，歷史記錄不時被打破。人們必須重新認識過去習慣了的環境。當預測預報還處於機理研究和觀測記錄階段時，世界的氣象規律又變化了，所以我們不能執著地等待基礎研究的成熟，必須按照鐵路自己的安全需求，去找尋工程化的解決之道。
[0004]路基設備是鐵路防洪工作中最主要的工程措施，是目前鐵路防洪工作中最主要的防洪技術手段。災害具有隨機性和不可預知性，是破壞鐵路路基設備的因素之一，但災害不能根除，因此在一定條件下，我們應建立完善的鐵路路基設備監控系統，保護路基設備的完好狀態，減少路基設備損毀而帶來的鐵路行車安全事件。
[0005]鐵路作為國民經濟大動脈、國家重要基礎設施和大眾化交通工具，在運輸安全、鐵路建設、運輸經營、鐵路服務、鐵路改革、隊伍建設等方面面臨著新的考驗和更高的要求。鐵路是一部大聯動機，影響安全的風險因素較多。必須強化安全風險防範意識，引入安全風險管理的方法，構建安全風險控制體系。實行安全風險管理，前提是要強化安全風險意識，基礎是要加強對安全風險的研判，目的是要消除風險。
[0006]眾所周知，高速鐵路是設計時速200km/h以上的鐵路，也統稱為客運專線，客運專線是近年來我國鐵路主要的建設對象。客運專線建設的安全標準與信息化程度很高，設施監測、診斷、預警、養護維修，構成了客運專線現代化的、完善的安全保障系統。客運專線在線路選線、設計時，就避開了地質災害的威脅的區域，線路以高路堤、高架橋為主，所以它受災害威脅的程度相對較低，客運專線主要面臨的災害種類是大風和路基沉降。
[0007]普速線仍然是我國鐵路運輸的主力，大多是共和國成立後到上世紀90年代修建的鐵路，由於過去的建設標準低、技術手段落後，使得普速線存在很多的安全隱患。我國的普速線運營裡程大，密度高，途徑各種複雜的地質區域，而且是「繞山傍河」選線，曲線半徑小、坡度落差大，線路基礎簡易，加之南北氣候差異、東西地形差異以及近年來的氣候持續惡化，使得普速線極易受到地質災害的困擾，比如路塹邊坡坍塌、橋梁垮塌、滑坡、崩塌落石等等災害。
[0008]所以客運專線與普速線在災害應對上的著眼點和具體需求有本質的差異。路基設施是鐵路運營的基礎保障，它們的狀態標誌著鐵路線路及其周邊設施的「健康」程度，實時、不間斷、準確地把握路基設施的狀態，直接關乎行車安全。當路基設施受到外力衝擊、人為改變、老化變異、災害損毀時，都會出現異乎尋常的物理特徵突變，及時得到這類異常的變化信息，對於提前變更行車管理、實施整治救援、消除事故隱患，具有直接意義。
[0009]總體看，國際國內研究的科技成果、技術方法，是基於氣象、地質學科理論，觀測分析研究災害過程的，具有濃重的地域色彩。國外對於鐵路線路設施的運營後監測維護，至今仍停留在分散、單一、「一事一議」的解決。對於鐵路基礎設備日常狀態的實時掌握，尚沒有納入鐵路信息化技術裝備的行列。國外的技術研發成果不能滿足中國鐵路應對災害的全部需求，其技術系統也不能解決我國鐵路的全部具體問題。對於中國鐵路所面對和必須解決的災害問題，國外的一些成熟方法沒有一種可直接引進。中國鐵路只有研發適合中國國情的監控預警系統，需要站在地質氣象學術研究成果的「肩膀」上，圍繞鐵路運營實際，針對鐵路的需求特色，綜合運用聲、光、電技術和電子信息技術，找到可工程化實施的監控預警解決方案。
[0010]鐵路路基設備經過使用之後，面臨至少4種損毀的可能，災害只是其中之一，還有如工程材料老化、地質因素變異、氣候環境因素引起的工程質量變異等等，故而災害之外的因素也關乎鐵路安全。路基設備是鐵路基礎建設的一部分，是大修改造的技術之一，但是路基設備並不能完全消除隱患，有時甚至成為新的安全隱患設施，因此，有必要掌握路基設備的實時狀態，對危險點段的路基設備進行實時監控。
[0011]鑑於上述情況，一種性價比更高、使用更靈活的，能準確的預測、監控的鐵路路基設備監控預警系統的實用新型是勢在必行的。
實用新型內容
[0012]本實用新型要解決的技術問題是，提供一種性價比更高、使用更靈活的，能準確的預測、監控的鐵路路基設備監控預警系統。
[0013]為解決上述技術問題，本實用新型提供的技術方案為:一種鐵路路基設備監控預警系統，它包括段區域網、監控單元櫃機、總監控中心、工務車間終端、聲光報警器、客戶端、光纖光柵傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、雙電網傳感器、泥位計、雙光網傳感器、視頻監控和雨量計；所述的光纖光柵傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、雙電網傳感器、泥位計、雙光網傳感器、視頻監控和雨量計均通過接線盒與監控單元櫃機電連接，所述的監控單元櫃機與總監控中心電連接，所述的總監控中心與段區域網相連，總監控中心上還電連接有工務車間終端，所述的聲光報警器與工務車間終端電連接；所述的客戶端與段區域網相連；所述的光纖光柵傳感器連接有光纖。
[0014]作為優選，所述的客戶端包括調度所終端和路局終端。
[0015]作為優選，所述的工務車間終端、調度所終端和路局終端均為預裝有預警系統處理軟體的計算機。
[0016]作為優選，所述的光纖光柵傳感器安裝在鐵軌旁邊的攔石牆上，攔石牆上設有光纖安裝槽，光纖安裝槽內鋪設有光纖，所述的光纖光柵傳感器與光纖相接。
[0017]作為優選，它包括多個工區，每個工區包括監控單元櫃機、壓力傳感器、位移傳感器、雙電網傳感器、工業終端和由光纖光柵傳感器及光纖組成的光系統；壓力傳感器、位移傳感器、雙電網傳感器、工業終端和光系統均與監控單元櫃機電連接，所述的監控單元櫃機直接與段區域網相連。
[0018]採用上述結構後，本實用新型具有如下優點:在已知的點段基礎上，依託氣象地質學科的技術和設備進行更大範圍的鐵路路基設備的監視和預判，針對治理設施實施不間斷的掌控，對線上線下設施的當前狀態需要實時監控；隨時記錄掌握路基設備的實時狀態變化，並獲得提醒以支持運輸效率的最大化；及時聯動各方面力量，適時通知到運營管理的各個部門以避免車毀人亡。在「搶通恢復」過程，聯動各個專業啟動應急預案。做到遇而不急、有條不紊最大限度挽回社會、鐵路、人民生命財產損失，系統成本更低，反應更靈敏。綜上所述，本實用新型提供了一種性價比更高、使用更靈活的，能準確的預測、監控的鐵路路基設備監控預警系統。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型鐵路路基設備監控預警系統的結構示意圖。
[0020]圖2是本實用新型實施例1的鐵路路基設備監控預警系統的結構的示意圖。
[0021]圖3是本實用新型實施例1的壓力傳感器的布設結構示意圖。
[0022]圖4是本實用新型實施例1的位移傳感器的布設結構示意圖。
[0023]圖5是本實用新型實施例1的掛網噴砼護坡監控布設示意圖。
[0024]如圖所示:1、段區域網，2、監控單元櫃機，3、總監控中心，4、工務車間終端，5、聲光報警器，6、客戶端，7、調度所終端，8、路局終端，9、接線盒，10、光纖光柵傳感器，11、壓力傳感器，12、位移傳感器，13、雙電網傳感器，14、泥位計，15、雙光網傳感器，16、視頻監控，17、雨量計，18、工業終端，19、光系統，20、壓力傳感器支架，21、第一預埋件，22、攔石牆，23、排水溝，24、路基，25、第二預埋件，26、雙電網傳感器支架，27、光纖安裝槽，28、光纖，29、山體，30、鐵軌。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0026]結合附圖1到附圖5，一種鐵路路基設備監控預警系統，它包括段區域網1、監控單兀櫃機2、總監控中心3、工務車間終端4、聲光報警器5、客戶端6、光纖光柵傳感器10、壓力傳感器11、位移傳感器12、雙電網傳感器13、泥位計14、雙光網傳感器15、視頻監控16和雨量計17 ;所述的光纖光柵傳感器10、壓力傳感器11、位移傳感器12、雙電網傳感器13、泥位計14、雙光網傳感器15、視頻監控16和雨量計17均通過接線盒9與監控單元櫃機2電連接，所述的監控單元櫃機2與總監控中心3電連接，所述的總監控中心3與段區域網I相連，總監控中心3上還電連接有工務車間終端4，所述的聲光報警器5與工務車間終端4電連接；所述的客戶端6與段區域網I相連；所述的光纖光柵傳感器10連接有光纖28。
[0027]作為優選，所述的客戶端6包括調度所終端7和路局終端8。
[0028]作為優選，所述的工務車間終端4、調度所終端7和路局終端8均為預裝有預警系統處理軟體的計算機。
[0029]作為優選，所述的光纖光柵傳感器10安裝在鐵軌30旁邊的攔石牆22上，攔石牆22上設有光纖安裝槽27，光纖安裝槽27內鋪設有光纖28，所述的光纖光柵傳感器10與光纖28相接。
[0030]作為優選，它包括多個工區，每個工區包括監控單元櫃機2、壓力傳感器11、位移傳感器12、雙電網傳感器13、工業終端18和由光纖光柵傳感器10及光纖28組成的光系統19 ;壓力傳感器11、位移傳感器12、雙電網傳感器13、工業終端18和光系統19均與監控單元櫃機2電連接，所述的監控單元櫃機2直接與段區域網I相連。
[0031]本實用新型在具體實施時，概括的講，本實用新型的鐵路路基設備監控預警系統其至少包括:監控中心以及與監控中心配合的光纖異動傳感探測系統、包括壓力傳感器、位移傳感器以及雙電網傳感器的光纖傳感器系統。即，巨石、溜坍、泥石流等運動、震動、或壓力事件對於光纖傳感器系統產生了衝擊和破壞，會導致光纖異動傳感探測系統發生位移、形變、破壞等情況的發生，即不同的事件行為擾動會形成不同特徵的光信號，本實用新型系統首先實時的採集外界擾動形成的光信號，進而通過在時域、頻域、時頻域三個特徵域對光信號進行提取分析處理，並結合軟體算法平臺具體設定的管理要求實現報警告知。進一步結合附圖，所述的雙電網傳感器13通過第二預埋件25(M12預埋件)和雙電網傳感器支架26安裝在攔石牆22和排水溝23之間；所述的壓力傳感器11則通過第一預埋件21 (M12預埋件)和壓力傳感器支架20安裝於攔石牆22和排水溝23之間。所述的壓力傳感器11沿著鐵軌30的走向設置有多個，為了讓附圖更加精簡，附圖中只畫出一個用於示例。另外為了便於理解，附圖中還對山體29、路基24等現場環境進行了標識。
[0032]所述光纖異動傳感探測系統基於白光幹涉技術與單芯光纖複合式傳感技術，由光源將光信號輸送進光纖，根據光纖遭受外界壓力、衝擊產生的光信號傳輸模式的變化或者光信號中斷，即當有擾動作用在光纖上時，根據「彈光」效應，光纖內的傳輸光將受到相位調製，通過信號特徵分割、噪聲過濾、信號歸類等技術，對幹涉光信號在時域、頻域、時頻域三個特徵域作頻譜分析，實現對於光信號特徵的有效提取，並通過對於光信號的分析，實現對於異動事件的傳感探測以及預警。
[0033]所述的光纖傳感器系統的光纖作為捕捉信號的傳感器件，所能監測的物理量包括微應變、振動、擾動速度等。系統結構和信號處理方法簡單，能夠完全消除電磁效應、溫度效應和雷射光源穩定性對系統造成的影響，採集各種情況下空氣被攪動所產生的信號，如風動、雨聲、鳥飛、物體(包括人體)移動和滑落、機械運轉等等，通過計算機對採集的信息進行分析，從中提取預期需要得到的資料，再做出判斷、反映的一個完整的運行系統。由遠程主機軟體進行智能分析，並根據侵犯的威脅等級做出預警或報警，實現自動化智能監控。
[0034]本實用新型系統可以實現:
[0035]1.探測實時性:系統對周界侵入現象反應迅速，從周界侵入信號發生到報警信號觸發之間不超過10ms。
[0036]2.智能識別:低於15公斤的力量將不會觸發傳感器報警，因此小動物如貓、狗、蛇、鳥等將不會引起報警；根據布設方式結合後端頻譜特徵分析，識別侵入動作特徵，如巨石衝擊、泥石流衝擊、人員破壞等。彌補人防的劣勢。
[0037]3.無源性:整個光纖感應部分無任何電的參與，起到節省能源與防電磁幹擾的作用，非常適用於高級別場所以及野外場所。
[0038]4.抗腐蝕性:感應光纖為石英玻璃構成，能耐化學腐蝕，製造光纜的每一種原材料，本身均有30年以上的壽命，有著極高穩定性的物理性能和化學性能。
[0039]本實用新型系統包括如下若干的警報模式:
[0040]1、路基設備正常狀態:路基設備監控預警系統在對路基設備進行實時監控時，若路基設備處於正常狀態時，報警狀態顯示綠色。
[0041]2、路基設備變異狀態:路基設備變異是通過對構成路基設備損毀的各種條件因素進行綜合分析，對路基設備變異的可能及其發展趨勢進行把握。地質條件因素，降雨和人為工程等，為路基設備變異的主要因素。路基設備監控預警系統實時監控路基設備的狀態，在路基設備有變異傾時報警顯示燈呈現黃色。
[0042]3、路基設備裂損狀態:路基設備裂損是指因外界條件或自身結構發生改變，而導致路基設備開裂、破損、傾斜、沉降等現象。路基設備裂損狀態隨時可能危害到鐵路，因此需要不間斷重點監控。當設備出現裂損時，系統收集裂損信息，通過數據對比和邏輯分析，及時發出告警。在路基設備有裂損時報警顯示燈呈現橙色。
[0043]4、路基設備損毀狀態:路基設備損毀指當鐵路路基設備損毀時，監控系統進行紅色報警，提前一定的時間保障將列車阻止在危險點段之外。以便告知相關人員，及時聯動各方面力量，適時通知到運營管理的各個部門以避免車毀人亡。
[0044]S卩，報警從預報方式上分為:路基設備變異報警，路基設備裂損報警，路基設備損毀報警。報警指示顏色分別為:黃色報警、橙色報警、系統的報警過程是由低級到高級，I級設定為有變異存在，對此只作定期記錄；其中II級報警表示路基設備有裂損現象，提請注意，III級(紅色)報警表示路基設備發生損毀，已經危及行車。當系統的各層預報分別產生報警信號時，系統只能輸出一個報警信號，這時需要將路基設備變異狀態、路基設備裂損狀態、路基設備損毀狀態進行綜合考慮，優先選擇級別高報警信息進行輸出。
[0045]進一步結合圖2-5所示，鐵路路基設備監控預警系統包括採集終端、監控單元(中間件)、監控中心。採集終端採集的數據經由監控單元(中間件)，傳向監控中心。監控中心通過對數據分析、邏輯運算、判斷、輸出相應的報警信號給相關部門。具體可以包括:
[0046]護牆監控，攔石牆22 (又叫護牆)是最常見應用最廣的一種防護設施，漿砌片石結構，高度2至5米，重力式，用於防護土石質邊坡。因其具有造價低、施工工藝要求低、取材便利等特點，而被廣泛用於應對溜坍、泥石流等災害。但現有護牆修建年代不一，設計標準參差不齊，其完好狀態很難把握，每到雨季，都是人工巡查的重點。對於護牆，監控的是其完整性、破損程度、是否發生溜坍等。
[0047]感應光纖、壓力傳感器以及視頻監控都是已經被其他行業成功運用的狀態監控手段，可以簡單有效地實現對鐵路護牆設施的各種狀態監控和發生溜坍時護牆的損毀程度以及侵害鐵路線路的程度。這些監控手段的組合造價也是最合理的。
[0048]光纖異動探測傳感監控對於護/擋牆的傳感監控是將光纖異動探測傳感器嵌入擋牆之中，主要探測二個部分:一是，石擋牆有細小裂紋的位置是否出現了裂紋明顯擴大；二是，是否發生整體或部分被衝跨的緊急情況。
[0049]光纖異動探測傳感器監控探測的是滑坡、巨石衝擊、泥石流衝擊等異動事件造成的位移、衝擊壓力、衝擊頻率對於光纖中光信號相位的變化進而對異動事件實現識別告知。光纖異動探測傳感器嵌入擋牆ICM左右，形成一個迴路，然後補上水泥，則光纖異動探測傳感器以擋牆為探測目標，在擋牆遭受巨石、泥石流等異動事件產生形變、位移、破壞等情況時，光纖異動探測傳感器實時的感知探測形變、位移、破壞對於光信號傳輸模式的改變，對於形變、位移、破壞形成信息識別，進而報警告知。
[0050]監控手段:1、針對護牆是否受到外力侵擾:利用感應光纖的時域技術，判斷護牆上是否有雜物下落。2、針對溜坍:利用壓力傳感器，監測護牆是否下溜。3、以視頻監控作為輔助，配合上述各種傳感技術。
[0051]設備布設方法:1、感應光纖鋪設於護牆上沿，刻槽lcmxlcm，混凝土覆蓋。2、壓力傳感器布設於護牆和線路之間，間距10m。安裝方法:1、感應光纖:在護牆上表面敷設光纜，間隔Im固定，待光纜檢測無損後，用混凝土將光纖密封。2、壓力傳感器:壓力傳感器安裝在護牆與線路之間，採用基礎預埋，支架安裝。當周邊環境發生變化時，感應光纖將捕捉到相應信息，通過設定門限值來有效區分是否有異物落下或是無關影響，若異物判定為危險，系統將輸出黃色報警，並發送相應信息；當異物觸發壓力傳感器時，系統連續採集數據，並通過門限、邏輯判定，確認異物已侵入鐵路限界，系統將輸出紅色警報並發送相應信息。
[0052]被動網是用於攔擋落石的工程設施，一旦被突破，落物將直接威脅到線路。監控手段:在被動網上加裝拉繩位移傳感器，布設於被動網面向山體的一面，當被動網被異物衝擊時，發生形變拉動牽引鋼絲，拉繩位移傳感器採集到相應數據，當大於門限值時則發出警報；同時可在被動網防護區域的範圍內，沿線路安裝壓力傳感器，即使有落石突破了所有防護，將要侵入線路時，壓力傳感器將被觸發，同時發出報警。
[0053]距離線路較遠被動網，如果加裝設備進行監控，一則電氣線路比較難敷設，二則設備維護難度也很大，故對於被動網的監測，只考慮當有異物突破被動網，即將侵入鐵路限界時，通過安裝在線路旁的雙電網傳感器進行精確報警。設備布設方法:可在被動網上加裝位移傳感器，當被動網被異物衝擊時，產生形變，位移傳感器採集到相應數據，這樣可以收集被動網被衝擊的位移變化，以方便工務定期了解被動網的狀態，是否需要維護及更換。在被動網防護區域的範圍內，沿線路安裝雙電網傳感器。布設方法參考壓力傳感器布設方法。
[0054]安裝方法:位移傳感器採用基礎預埋安裝，雙電網傳感器安裝在被動網防護區域，位於線路旁，採用基礎預埋，支架安裝。當異物突破被動網，侵入鐵路限界時，雙電網傳感器進行斷線報警，，即突破雙電網時，系統將輸出紅色警報和相關信息。坡面掛網噴砼後，由於坡面被覆蓋，坡體內部變化無法直觀查看，存在一定的潛在威脅。常見的災害形式有噴砼坡面碎裂、坍塌、掩埋路線。監控手段:1、可在坡腳沿線路設置感應光纖，監測掛網噴砼護坡的震動變化，周界感應光纖技術是利用光纖本身對周圍環境變化的敏感反應，對掛網噴砼護坡點段進行連續監測，分析判斷其時域、頻域、時頻域的變化特徵，對突發事件進行感知並報警。2、同時可在掛網噴砼護坡與線路之間設置壓力傳感器，即使護坡垮塌衝擊線路，也能在第一時間觸發壓力傳感器發出精確報警。
[0055]設備布設方法:1、感應光纖沿線路在坡腳埋設。2、壓力傳感器布設按照壓力傳感器布設原則。安裝方法:1、感應光纖:在坡底噴砼表面敷設光纜，間隔Im固定，待光纜檢測無損後，用混凝土將光纖密封。2、壓力傳感器:壓力傳感器安裝在護牆與線路之間，採用基礎預埋，支架安裝。當周邊環境發生變化時，感應光纖將捕捉到相應信息，通過設定門限值來有效區分是否有異物落下或是無關影響，若異物判定為危險，系統將輸出黃色報警，並發送相應信息；當異物觸發壓力傳感器時，系統連續採集數據，並通過門限、邏輯判定，確認異物已侵入鐵路限界，系統將輸出紅色報警並發送相應信息。
[0056]由於鐵路現有攔石牆修建年代不一，設計標準參差不齊，多數攔石牆存在很大的潛在危害，且很難被發現。而攔石牆又是鐵路周邊設施最容易受到環境、地質變化而變異損毀的設施之一。因受到環境變化威脅而發生的事故中，攔石牆的損毀為原因的也最多。
[0057]監控手段:1、針對攔石牆是否受到外力侵擾:利用感應光纖的時域技術，判斷攔石牆上是否有石、土下落。2、通過在路線與攔石牆之間設置壓力傳感器，實現攔石牆損毀時的精確報警。設備布設方法:1、感應光纖鋪設於護牆上沿，刻槽lcmxlcm，混凝土覆蓋。2、壓力傳感器的布設於攔石牆和線路之間，間距10m。
[0058]坡頂護牆是一種特殊的防護設施，修築於天溝靠近鐵路一側，當坡頂泥、水量過大，漫過天溝時，對泥、水進行有效攔擋，以防止其衝刷人工護坡坡面並防止對路旁設施及線路造成威脅。坡頂護牆完好狀態的把握，是人工巡查的重點。對於坡頂護牆，主要監控其完整性、破損程度等。監控手段:針對護牆完整性:利用感應光纖，監測坡頂護牆的震動變化，感應光纖技術是利用光纖本身對周圍環境變化的敏感反應，對坡頂護牆進行連續監測，分析判斷其時域、頻域、時頻域的變化特徵，對突發事件進行感知並報警。
[0059]設備布設方法:感應光纖布設於坡頂護牆面向線路一側，貼牆面安裝，監測坡頂護牆的震動情況。安裝方法:在護牆上表面敷設光纜，間隔Im固定，待光纜檢測無損後，用混凝土將光纖密封。當周邊環境發生變化時，感應光纖將捕捉到相應信息，通過設定門限值來有效區分是否有異物落下或是無關影響，若異物判定為危險，系統將輸出黃色報警，並發送相應信息。
[0060]總之，本實用新型的技術方案基於現有的鐵路基礎設、設備加以改造，在遭遇巨石、溜坍、泥石流等運動、震動、或壓力事件對於光纖傳感器系統產生了衝擊和破壞，會導致光纖異動傳感探測系統發生位移、形變、破壞等情況的發生，即不同的事件行為擾動會形成不同特徵的光信號，本實用新型系統首先實時的採集外界擾動形成的光信號，進而通過在時域、頻域、時頻域三個特徵域對光信號進行提取分析處理，並結合軟體算法平臺具體設定的管理要求實現報警告知。在已知的點段基礎上，依託氣象地質學科的技術和設備進行更大範圍的鐵路路基設備的監視和預判，針對治理設施實施不間斷的掌控，對線上線下設施的當前狀態需要實時監控；隨時記錄掌握路基設備的實時狀態變化，並獲得提醒以支持運輸效率的最大化；及時聯動各方面力量，適時通知到運營管理的各個部門以避免車毀人亡。在「搶通恢復」過程，聯動各個專業啟動應急預案。做到遇而不急、有條不紊最大限度挽回社會、鐵路、人民生命財產損失。
[0061]以上對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結構並不局限於此。總而言之如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本實用新型創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種鐵路路基設備監控預警系統，其特徵在於:它包括段區域網(I)、監控單元櫃機(2)、總監控中心(3)、工務車間終端(4)、聲光報警器(5)、客戶端(6)、光纖光柵傳感器(10)、壓力傳感器(11)、位移傳感器(12)、雙電網傳感器(13)、泥位計(14)、雙光網傳感器(15)、視頻監控(16)和雨量計(17);所述的光纖光柵傳感器(10)、壓力傳感器(11)、位移傳感器(12)、雙電網傳感器(13)、泥位計(14)、雙光網傳感器(15)、視頻監控(16)和雨量計(17)均通過接線盒(9)與監控單元櫃機(2)電連接，所述的監控單元櫃機(2)與總監控中心⑶電連接，所述的總監控中心⑶與段區域網⑴相連，總監控中心⑶上還電連接有工務車間終端(4)，所述的聲光報警器(5)與工務車間終端(4)電連接；所述的客戶端(6)與段區域網(I)相連；所述的光纖光柵傳感器(10)連接有光纖(28)。
2.根據權利要求1所述的鐵路路基設備監控預警系統，其特徵在於:所述的客戶端(6)包括調度所終端(7)和路局終端(8)。
3.根據權利要求2所述的鐵路路基設備監控預警系統，其特徵在於:所述的工務車間終端(4)、調度所終端(7)和路局終端(8)均為預裝有預警系統處理軟體的計算機。
4.根據權利要求3所述的鐵路路基設備監控預警系統，其特徵在於:所述的光纖光柵傳感器(10)安裝在鐵軌(30)旁邊的攔石牆(22)上，攔石牆(22)上設有光纖安裝槽(27)，光纖安裝槽(27)內鋪設有光纖(28)，所述的光纖光柵傳感器(10)與光纖(28)相接。
5.根據權利要求4所述的鐵路路基設備監控預警系統，其特徵在於:它包括多個工區，每個工區包括監控單元櫃機(2)、壓力傳感器(11)、位移傳感器(12)、雙電網傳感器(13)、工業終端(18)和由光纖光柵傳感器(10)及光纖(28)組成的光系統(19);壓力傳感器(11)、位移傳感器(12)、雙電網傳感器(13)、工業終端(18)和光系統(19)均與監控單元櫃機(2)電連接，所述的監控單元櫃機(2)直接與段區域網(I)相連。
【文檔編號】G08B21/10GK203838856SQ201420216092
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日
【發明者】阮秀仕, 胡勇 申請人:阮秀仕