【技术实现步骤摘要】
基于轨道伴行光缆的铁路桥梁健康监测方法和系统
本专利技术涉及铁路桥梁安全监测领域，尤其涉及一种基于轨道伴行光缆的铁路桥梁健康监测方法和系统。
技术介绍
铁路桥梁作为铁路实现各种障碍物跨越延伸的必备结构物，其运营期间的健康状态对于保障铁路运输安全具有重要的意义。随着铁路服役时间的积累，桥梁结构材料老化、结构性能退化等因素影响，健康状态的监测评估显得更加重要，传统的做法是在桥梁上特定部位安装关键传感器实现对桥梁健康状态的监测评估，效率慢，成本高。事实上，当轨道上的列车距离待监测桥梁成百甚至上千米时，桥梁已经开始按照一定的频率振动，这种铁路沿线的振动可以被传感系统及时采集到，还可判断出列车和桥梁间的相对距离。因此，通过实时采集列车在轨道上运行时的振动信号，即可实现对铁路桥梁结构振动的长期监测。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中铁路桥梁健康状态监测的缺陷，本专利技术提出了一种基于轨道伴行光缆的铁路桥梁健康监测方法和系统。本专利技术的目的之一采用以下技术方案：一种基于轨道伴行光缆的铁路桥...
【技术保护点】
1.一种基于轨道伴行光缆的铁路桥梁健康监测方法，其特征在于，包括：/nS1、在铁路桥梁健康状态下，通过轨道伴行光缆采集列车运行时在铁路桥梁上产生的桥梁振动信号作为健康样本信号，并将健康样本信号与采集健康样本信号时对应的列车的运行区域进行关联；/nS2、通过轨道伴行光缆实时采集列车运行时在铁路桥梁上产生的桥梁振动信号，并通过轨道伴行光缆对列车运行区域进行监控，获取所述桥梁振动信号与列车运行区域的对应关系；/nS4、将对应的列车运行区域相同的桥梁振动信号与健康样本信号进行对比，获取两者之间的信号差异。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于轨道伴行光缆的铁路桥梁健康监测方法，其特征在于，包括：
S1、在铁路桥梁健康状态下，通过轨道伴行光缆采集列车运行时在铁路桥梁上产生的桥梁振动信号作为健康样本信号，并将健康样本信号与采集健康样本信号时对应的列车的运行区域进行关联；
S2、通过轨道伴行光缆实时采集列车运行时在铁路桥梁上产生的桥梁振动信号，并通过轨道伴行光缆对列车运行区域进行监控，获取所述桥梁振动信号与列车运行区域的对应关系；
S4、将对应的列车运行区域相同的桥梁振动信号与健康样本信号进行对比，获取两者之间的信号差异。
2.如权利要求1所述的基于轨道伴行光缆的铁路桥梁健康监测方法，其特征在于，在步骤S2之后还包括步骤S3：设置神经网络模型，并将对应的列车运行区域相同的桥梁振动信号与健康样本信号组成样本数据，对样本数据人工标注信号差异；通过神经网络模型对人工标注的样本数据进行学习，获得信号差异计算模型；
步骤S4具体为：将采集的桥梁振动信号与对应的列车运行区域相同的健康样本信号组成验证数据，将验证数据输入信号差异计算模型以获得对应的信号差异。
3.如权利要求2所述的基于轨道伴行光缆的铁路桥梁健康监测方法，其特征在于，还包括步骤S5：获取信号差异与桥梁评估状态之间的对应关系；
在步骤S4之后还包括步骤S6：参照所述对应关系，获取步骤S4中所述信号差异对应的桥梁评估状态。
4.如权利要求2所述的基于轨道伴行光缆的铁路桥梁健康监测方法，其特征在于，步骤S1中，健康样本信号还关联有列车类型和车速；步骤S2中，采集的桥梁振动信号也关联有列车类型和车速；步骤S4具体为：将对应的列车运行区域、列车类型和车速均相同的桥梁振动信号与健康样本信号进行对比，获取两者之间的信号差异。
5.如权利要求1所述的基于轨道伴行光缆的铁路桥梁健康监测方法，其特征在于，在步骤S1之前，首先获取轨道伴行光缆的光纤长度节点与轨道位置之间的映射关系，以检测桥梁振动信号和列车位置；
列车运行在轨道上产生的振动信号沿着轨道双向传递，桥梁振动信号与列车运行区域进行关联的方法包括以下步骤：
通过轨道伴行光缆实时监测列车运行产生的振动信号对应的光纤长度节点，并获取所述光纤长度节点对应的轨道位置作为列车运行区域；
通过铁路桥梁对应的光纤长度节点实时监测桥梁振动信号；
将桥梁振动信号与同一时刻获得的所述振动信号对应的列车运行区域进行关联。
6.如权利要求5所述的基于轨道伴行光缆的铁路桥梁健康监测方法，其特征在于，对轨道伴行光缆的光纤长度节点与轨道位置进行映射的方法包括以下步骤：
技术研发人员：汤玉泉，杨爽，胡洲畅，张志荣，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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