基于分布式应力测量的主动网形变实施监控系统技术方案

一种基于分布式应力测量的主动网形变实施监控系统，其特征在于包括分布式光纤探测定位仪、数据中心、用户终端、既有铁路通信光缆、应力检测光缆；所述的分布式光纤探测定位仪，在通信机房连接沿线铺设的所述的既有铁路通信光缆和在堑坡上安装的应力检测光缆，整条应力检测光缆沿铁路沿线堑坡均匀埋设在2‑30cm深度，对铁路沿线堑坡的安全状态进行实时监控和防护；所述的分布式光纤探测定位仪对应力检测光缆的定位和应变变化进行实时监测，并通过通信链路连接给所述的监测平台数据中心和用户终端。

【技术实现步骤摘要】
基于分布式应力测量的主动网形变实施监控系统
本技术涉及铁路沿线堑坡落石监测，特别是一种基于分布式应力测量的主动网形变实施监控系统。
技术介绍
高速铁路是国民经济大动脉和大众化交通工具，是国家关键公共基础设施，是全面支撑“区域经济一体化”、“一带一路”、“制造强国”和“走出去”战略的基础保障，对我国经济社会发展、民生改善和国家安全起着不可替代的全局性支撑作用。随着铁路“速、密、重”快速发展，铁路运输安全风险在不断加大。铁路沿线敷设的通信光电缆承担着铁路运输指挥任务，是确保列车安全运行极为重要的基础设施。常规的铁路沿线堑坡的安全防护技术有主动网、被动网防护堑坡落石、滑移等，是一种被动的防护手段，无法提供报警功能。主要的监测手段有GPS位移监测技术、视频监控等，对现场环境要求较高，易受外界环境等因素影响，难以进行远距离操控，不适合大范围的敷设使用。针对当前铁路安全监测技术手段与装备存在的功能单一、覆盖范围有限、环境适应性差、造价高、信息孤岛的共性瓶颈问题，以先进分布式光纤探测和定位技术为核心，开拓利用铁路既有通信光缆的内在传感功能。系统能够实现对铁路沿线隧道仰坡和堑坡落石等事件的实时监测、精确定位、快速识别和报警，从而保障铁路信号、通信、供电，尤其列车运行安全，对确保铁路运输安全具有十分重要的意义。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服铁路沿线堑坡多，现有技术难以大范围监控、难以实时监测、难以准确测量、受外界环境影响大等问题，提供一种基于分布式应力测量的主动网形变实施监控系统。利用先进的分布式光纤探测和定位技术，对铁路沿线堑坡的主动网进行全方位的实时监控和预警，提供主动网的形变数据和变化曲线，通过建立网络化的堑坡安全安全预警系统，保障我国铁路列车运行监控数据的准确性和可靠性。本技术的技术解决方案如下：一种基于分布式应力测量的主动网形变实施监控系统，其特征在于包括分布式光纤探测定位仪、数据中心、用户终端、既有铁路通信光缆、应力检测光缆；所述的分布式光纤探测定位仪，在通信机房连接沿线铺设的所述的既有铁路通信光缆和在堑坡上安装的应力检测光缆，整条应力检测光缆沿铁路沿线堑坡均匀埋设在2-30cm深度，对铁路沿线堑坡的安全状态进行实时监控和防护；所述的分布式光纤探测定位仪对应力检测光缆的定位和应变变化进行实时监测，并通过通信链路连接给所述的监测平台数据中心和用户终端。所述的分布式光纤探测定位仪通过对探测到的信号进行采集、换算等处理后，可以对应力检测光缆的应变变化进行实时监测，并通过通信链路上报给所述的监控管理终端和用户终端。所述的分布式光纤探测定位仪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，应力检测光缆在铁路沿线堑坡上铺设，铁路沿线堑坡出现应变，应力检测光缆张紧，应力检测光缆所受应力增大；应力检测光缆所受应力变化由布里渊散射信号给出，并且经过模式识别单元信号处理，得到光缆实时所受应力、应力变化，应力变化位置等信息，即得到某个空间或时间区间的坡上应力检测光缆所受应力、应力变化，应力变化位置等信息；分布式光纤探测定位仪对应力检测光缆应力信息进行综合分析处理后，形成对堑坡安全状的判断，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。利用铁路沿线铺设的既有通信光缆作为传输线路，监测距离长，敷设成本低。利用在铁路沿线堑坡的主动网上敷设的应力检测光缆，通过对光缆的应变监测来监控主动网的形变状态。所述的通信链路为铁路专网，可以保障信息传输的安全性、可靠性。所述的监测平台数据中心包含服务器、中心监测显示设备等；可以将分布式光纤探测定位仪上传的信息进行逻辑管理，并根据各个终端的权限，向道口终端和监控终端发送相应的预警信息。所述的用户监控终端为放置于站段调度监控中心或上一级监控中心，该终端接入铁路专网。管理人员通过登录监测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相关线路的堑坡状态报警信息。所述的既有铁路通信光缆是铁路沿线铺设的既有通信光缆中的某一芯闲置光纤，无需额外铺设，减小了施工成本。所述的应力检测光缆是敷设在堑坡主动网上、并连接到铁路既有通信光缆其中一芯上，可以根据其应力变化来反映主动网的形变状态。所述的其它辅助监控系统可以通过摄像机实现对局部重点区域的视频监控。本技术的有益效果：本技术采用分布式光纤传感技术，具有与既有线无缝融合、距离长，覆盖范围大、分布式监测，无漏点。监测系统基于光纤的传感技术，无需现场供电，抗雷击、维护成本低。系统所用通信链路为铁路专网，可以保障信息传输的安全性、可靠性。同时具有扩展性强，网络化、智能化等优点。附图说明图1为本技术基于分布式应力测量的主动网形变实施监控系统的结构框图。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应力测量的主动网形变实时监测系统结构框图。由图1可见，本技术基于分布式光纤传感技术，其特征在于其构成包括分布式光纤探测定位仪、数据中心、用户终端、铁路既有通信光缆、应力检测光缆、主动网；所述的分布式光纤探测定位仪，在通信机房连接沿线铺设的所述的铁路既有通信光缆，并在铁路沿线堑坡区域在既有铁路通信中串接入所述的应力检测光缆，其中应力检测光缆敷设在堑坡的主动网上；所述的分布式光纤探测定位仪通过对探测到的信号进行处理后，可以实时获取应力检测光缆的应变变化状态，若出现应变异常则通过通信链路上报给所述的数据中心，数据中心进行报警信息的分类、分级别后分发给相关的用户，然后通过所述的用户终端进行声音报警、灯光报警以上技术方案可以实现一种基于分布式光纤应力监测的主动网形变实时监控系统。虽然参照上述具体实施例详细地描述了本技术，但是应该理解本技术并不限于所公开的实施方式和实施例，对于本专业领域技术人员来说，可对其形式和细节进行各种改变。所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实例而已，并不用于限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于分布式应力测量的主动网形变实施监控系统，其特征在于包括分布式光纤探测定位仪、数据中心、用户终端、既有铁路通信光缆、应力检测光缆；所述的分布式光纤探测定位仪，在通信机房连接沿线铺设的所述的既有铁路通信光缆和在堑坡上安装的应力检测光缆，整条应力检测光缆沿铁路沿线堑坡均匀埋设在2‑30cm深度，对铁路沿线堑坡的安全状态进行实时监控和防护；所述的分布式光纤探测定位仪对应力检测光缆的定位和应变变化进行实时监测，并通过通信链路连接给所述的监测平台数据中心和用户终端。

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式应力测量的主动网形变实施监控系统，其特征在于包括分布式光纤探测定位仪、数据中心、用户终端、既有铁路通信光缆、应力检测光缆；所述的分布式光纤探测定位仪，在通信机房连接沿线铺设的所述的既有铁路通信光缆和在堑坡上安装的应力检测光缆，整条应力检测光缆沿铁路沿线堑坡均匀埋设在2-30cm深度，对铁路沿线堑坡的安全状态进行实时监控和防护；所...

【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，夏道明，喻章会，
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