基于分布式光纤列车车厢分离实时预警系统技术方案

一种基于分布式光纤列车车厢分离实时预警系统，包括分布式光纤探测系统、监测平台数据中心、管理终端、不同权限的多个用户终端、既有铁路通信光缆；所述的分布式光纤探测系统包括瑞利或布里渊散射的分布式光纤振动与应变传感器、检测仪器、模式识别单元，分布式光纤振动与应变传感器沿着整个铁轨长度铺设，所有列车的位置及行进过程中的应变、振动信号由分布式光纤探测系统中分布式光纤振动与应变传感器中的瑞利或布里渊散射信号给出，并且经瑞利或布里渊散射检测仪器检测后接模式识别单元信号，模式识别单元输出接监测平台数据中心，得到光纤探测系统覆盖的铁轨上的所有列车长度、接近道口列车长度、列车位置、实时行驶速度、列车上下行方向信息。

【技术实现步骤摘要】
基于分布式光纤列车车厢分离实时预警系统
本技术涉及铁路列车车厢分离预警，特别是一种基于分布式光纤列车车厢分离实时预警系统及方法。
技术介绍
铁路是国民经济的大动脉，铁路发展呈现速、密、重的特性，保障铁路的安全至关重要。列车的完整性是保障铁路安全的基础，如果列车车厢分离，滞留在铁轨上的车厢将堵塞铁路；更严重的是后方列车若不知车厢滞留，将直接危及后方列车的行车安全；列车车厢分离实时预警，是铁路安全的一大保障。现有的列车车厢分离监测常用的方法是在列车尾部安装列尾设备。列车的分离使风管断开漏风，风压值下降，列尾设备向工作人员预警。但既有或新增的列车没有预留列尾设备的无线列调的接口，设备安装困难；当列尾设备出现故障时，如继电器，将误判列车车厢分离，造成整辆列车紧急停车，威胁后方列车安全。分布式光纤传感器具有抗电磁干扰能力强，非侵入性，高灵敏度，不需要现场供电，可实现分布式测量，耐腐蚀，防爆，光路有可挠曲性，便于与光纤系统连接等优势。近年来，被广泛应用于天然气、石油管道安全监测，桥梁裂纹监测，气体浓度探测、边界安防等领域。
技术实现思路
本技术的目的在于，给出一种基于分布式光纤列车车厢分离实时预警系统，本技术将先进的分布式光纤探测系统接入铁路既有的通信光缆，分布式光纤探测系统综合分析铁轨上的列车长度、列车位置信息、实时行驶速度、列车上下行方向等信息，实时远程监测列车的完整性。本技术的技术解决方案如下：一种基于分布式光纤列车车厢分离实时预警系统，其特征在于包括分布式光纤探测系统、监测平台数据中心、管理终端、不同权限的多个用户终端、既有铁路通信光缆；所述的分布式光纤探测系统包括瑞利或布里渊散射的分布式光纤振动与应变传感器、检测仪器、模式识别单元，分布式光纤振动与应变传感器沿着整个铁轨长度铺设，所有列车的位置及行进过程中的应变、振动信号由分布式光纤探测系统中分布式光纤振动与应变传感器中的瑞利或布里渊散射信号给出，并且经瑞利或布里渊散射检测仪器检测后接模式识别单元信号，模式识别单元输出接监测平台数据中心，得到光纤探测系统覆盖的铁轨上的所有列车长度、接近道口列车长度、列车位置、实时行驶速度、列车上下行方向信息；在通信机房连接沿铁路铺设的所述的既有铁路通信光缆；分布式光纤探测系统对每列列车实时信息进行综合分析处理后，形成完整性的判断，形成预警信息，并将这些预警信息通过通信链路上传到所述的监控平台数据中心，数据中心将监控信息传送到不同权限的多个用户终端。所述的分布式光纤探测系统，安置在铁路沿线的通信机房中，接入到铁路既有的通信光缆，并与铁路内部的通信链路连接，分布式光纤探测系统利用通信光缆中的一芯沿铁路铺设进行探测。分布式光纤探测系统对每列列车实时信息进行综合分析处理后，形成完整性的判断，形成预警信息，并将这些预警信息通过通信链路上传到所述的监控平台数据中心，数据中心将监控信息传送到不同权限所述的用户终端。进一步的，本技术的方法是，所述的分布式光纤探测系统包括对列车的定位，是基于瑞利(或布里渊)散射的分布式光纤振动(应变)传感器，沿着整个铁轨长度铺设，瑞利(或布里渊)散射信号，能够检测到所有分布式光纤探测系统中即所有列车行进过程中的应变、振动信号，并且经过模式识别等信号处理后，可以去除噪声干扰，识别出列车信号。并且通过进一步的算法处理，得到光纤探测系统覆盖的铁轨上的所有列车长度、列车位置、实时行驶速度、列车上下行方向等信息，可以得到(选择某个空间或时间区间的)将对邻近道口的列车相对位置信息、相对到达时间、实时行驶速度、接近道口列车长度、列车上下行方向等信息。分布式光纤探测系统对这些信息进行综合分析处理后，形成完整性的判断，形成预警信息，并将这些预警信息通过通信链路上传到所述的监控平台数据中心，数据中心将监控信息传送到不同权限所述的用户终端；所述的分布式光纤探测系统，安置在铁路沿线的通信机房中，接入到铁路既有的通信光缆，并与铁路内部的通信链路连接，分布式光纤探测系统利用既有的通信光缆中的一芯进行探测。分布式光纤探测系统利用通信光缆中的一芯沿铁路铺设进行探测。所述的通信链路为铁路专网。监控平台数据中心与分布式光纤探测系统、监控管理终端、用户终端、辅助监控系统通过通信链路连接，监控平台数据中心对预警信息储存，整合，根据各个用户终端的权限，通过通信链路把预警信息分配到各个用户终端，提醒铁路值班人员，同时将所有的监控信息上传到监控管理终端；所述的辅助监控系统与通信链路连接，辅助监控系统可以通过摄像头，雷达等方法，实现局部重点区域视频监控。所述的通信光缆进行为铁路的既有光缆，不需重新铺设光缆，大大节省了系统的应用到铁路沿线上的时间与应用成本。所述的通信链路为铁路内部专网，从物理上与外网隔离，保障了传输信息的安全性、可靠性。所述的监控管理终端为放置于站段调度监控中心或上一级监控中心，该终端接入铁路内部通信链路。管理人员通过登录监控平台数据中心为其分配的账号，就可以根据该终端的权限查看该段管理区间内，行驶在铁轨上的列车车厢的完整性；并可管理较低权限终端。所述的用户终端放置在铁路沿线的通信机房，接入铁路内部的通信链路，铁路值班人员通过登录监控平台数据中心为其分配的账号，查看管理区间内，行驶在铁轨上的列车车厢的完整性。本技术的有益效果：1、本技术基于分布式光纤传原理，具有抗电磁干扰能力强，非侵入性，高灵敏度；耐腐蚀，防爆，光路有可挠曲性，便于与光纤系统连接等优势。2、采用先进的分布式光纤传感技术，通过精确模式识别算法，对铁轨上的列车长度列车位置信息、实时行驶速度、列车上下行方向等信息进行分析，对列车的完整性进行实时监测。3、采用既有铁路通信光缆，不需要重新铺设光缆，减少了时间成本和施工成本。4、不需要现场供电，安全性、可靠性高。5、传感距离长，分布式测量，恰合铁路干线长，易受安全威胁，亟需长距离全线监测的特点。6、通信链路为铁路专网，可以保障信息传输的安全性、可靠性。附图说明图1为本技术基于分布式光纤列车车厢分离实时预警系统结构框图具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术作进一步说明，但不应以此限制本技术的保护范围。首先请参照图1，图1为本技术基于分布式光纤列车车厢分离实时预警系统结构框图。由图1可见，基于分布式光纤列车车厢分离实时预警系统及方法，其特征在于其构成包括监控管理终端、监控平台数据中心、多个用户终端、多台分布式光纤探测系统、既有铁路通信光缆、辅助监控系统；所述的监控平台数据中心与分布式光纤探测系统、监控管理终端、用户终端、辅助监控系统通过通信链路连接；所述的多台分布式光纤探测系统与铁路既有的通信光缆连接，并通过通信链路与监控平台数据中心连接。所述的多台分布式光纤探测系统，安置在铁路沿线的通信机房中，接入到铁路既有的通信光缆，并与铁路内部的通信链路连接，分布式光纤探测系统利用既有的通信光缆中的一芯进行探测，实时监测铁轨上的列车车厢的完整性；所述的多台分布式光纤探测系统对铁轨上的列车长度、列车位置信息、实时行驶速度、列车上下行方向等信息进行实时监测，通过对探测到的信号进行模式识别，去除噪声干扰等方法进行综合分析处理后，对列的车完整性进行判断，形成预警信息，并将这些预警信息通过通信链本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于分布式光纤列车车厢分离实时预警系统，其特征在于包括分布式光纤探测系统、监测平台数据中心、管理终端、不同权限的多个用户终端、既有铁路通信光缆；所述的分布式光纤探测系统包括瑞利或布里渊散射的分布式光纤振动与应变传感器、检测仪器、模式识别单元，分布式光纤振动与应变传感器沿着整个铁轨长度铺设，所有列车的位置及行进过程中的应变、振动信号由分布式光纤探测系统中分布式光纤振动与应变传感器中的瑞利或布里渊散射信号给出，并且经瑞利或布里渊散射检测仪器检测后接模式识别单元信号，模式识别单元输出接监测平台数据中心，得到光纤探测系统覆盖的铁轨上的所有列车长度、接近道口列车长度、列车位置、实时行驶速度、列车上下行方向信息；在通信机房连接沿铁路铺设的所述的既有铁路通信光缆；分布式光纤探测系统对每列列车实时信息进行综合分析处理后，形成完整性的判断，形成预警信息，并将这些预警信息通过通信链路上传到监控平台数据中心，所述的监控平台数据中心将监控信息传送到不同权限的多个用户终端。

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式光纤列车车厢分离实时预警系统，其特征在于包括分布式光纤探测系统、监测平台数据中心、管理终端、不同权限的多个用户终端、既有铁路通信光缆；所述的分布式光纤探测系统包括瑞利或布里渊散射的分布式光纤振动与应变传感器、检测仪器、模式识别单元，分布式光纤振动与应变传感器沿着整个铁轨长度铺设，所有列车的位置及行进过程中的应变、振动信号由分布式光纤探测系统中分布式光纤振动与应变传感器中的瑞利或布里渊散射信号给出，并且经瑞利或布里渊散射检测仪器检测后接模式识别单元信号，模式识别单元输出接监测平台数据中心，得到光纤探测系统覆盖的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹玉龙，吴海君，姜晓冰，夏宝前，卢斌，王照勇，叶青，蔡海文，郑汉荣，
申请(专利权)人：南京派光信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32