一种分布式振动传感主机制造技术

本实用新型专利技术涉及分布式振动传感技术领域，且公开了一种分布式振动传感主机，包括光发射接收模块，所述光发射接收模块固定连接有接入光缆，所述接入光缆远离光发射接收模块的一端固定连接有传感光缆。该分布式振动传感主机，传感光缆是由一根多芯光缆中的多根平行传感纤芯组成，多根平行光纤芯之间采用相邻纤芯首尾连接的方式，多根平行光纤芯在光缆骨架支撑下保持平行分布，从而获取和增强轮轨振动相关时频域信息，实现对相同或相邻位置处接收振动信号的叠加处理，在保持系统方案硬件组成和系统成本不增加的同时，极大提高了系统信噪比，增强了在轮轨振动关系检测中的灵敏度，以获取和增强轮轨振动相关时频域信息。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式振动传感主机
本技术涉及分布式振动传感
，具体为一种分布式振动传感主机。
技术介绍
目前，在高铁轮轨振动信号检测方面，传统的分布式传感主机由于其信噪比以及灵敏度有限，且轮轨振动有效信号经过空气传递和介质吸收，单芯光纤探测得到的信号十分微弱，导致检测有效信号非常困难。传统的干涉型分布式传感技术由于基于相位感测原理，该类技术普遍存在系统信噪比以及灵敏度有限、定位距离短、需屏蔽光纤、数据处理复杂、偏振态衰落等问题，严重影响系统的传感性能，使传感系统定位精度较低。并且该技术只能实现单一位置的测量定位并不能实现多点定位。在实际工程应用中，需要监测的距离可达到几千米甚至几十、上百千米，常会同时出现多点的入侵扰动，因此分布式振动传感主机能够测量和定位多点振动的分布式传感系统是具有重要意义。传统分布式传感主机的检测信号受到很多噪声源的影响，而且是随机噪声或者是统计噪声。在一些需要高精确度、高灵敏度的应用场景下，传统分布式传感主机的低信噪比会极大的降低该传感系统的价值。因此，本领域技术人员提供了一种分布式振动传感主机，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本技术提供了一种分布式振动传感主机，具备增强在轮轨振动关系检测中的灵敏度，提高系统信噪比，以获取和增强轮轨振动相关时频域信息等优点，解决了信噪比以及灵敏度有限的问题。(二)技术方案为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种分布式振动传感主机，包括光发射接收模块，所述光发射接收模块固定连接有接入光缆，所述接入光缆远离光发射接收模块的一端固定连接有传感光缆，所述传感光缆的后方设置有铁轨轨道，所述光发射接收模块的外部设置有主机，所述铁轨轨道的外部设置有信号发生器，所述主机内部包括运算放大器、A/D转换器和STM32处理器，所述主机的外壁前表面固定安装有显示屏，所述STM32处理器的引脚固定连接有电源模块、晶振模块、复位模块、启动模式选择模块、ZigBee模块、GPS模块、SD卡和ADS1271模数转换器。优选的，所述传感光缆内部包括光纤芯、传感光纤和平行光纤连接器。优选的，所述传感光纤的数量为若干个，且若干个所述传感光纤之间通过平行光纤连接器固定连接。优选的，所述传感光纤的内部设置有光纤芯。与现有技术相比，本技术提供了一种分布式振动传感主机，具备以下有益效果：1、该分布式振动传感主机中，传感光缆是由一根多芯光缆中的多根平行传感纤芯组成，多根平行光纤芯之间采用相邻纤芯首尾连接的方式，多根平行光纤芯在光缆骨架支撑下保持平行分布，利用了单缆多芯的振动信号和振动位置的一致性，即利用单缆多芯光缆的信号叠加技术，处理接收到的信号以检测受到轮轨振动而产生光纤振动信号，从而获取和增强轮轨振动相关时频域信息，实现对相同或相邻位置处接收振动信号的叠加处理，在保持系统方案硬件组成和系统成本不增加的同时，极大提高了系统信噪比，增强了在轮轨振动关系检测中的灵敏度，以获取和增强轮轨振动相关时频域信息。2、该分布式振动传感主机，通过光发射接收模块和传感光缆之间的配合，利用STM32处理器控制的ZigBee模块与GPS模块，可实现分布式振动传感功能，进而达到优良的采集信号的效果，提高了系统信噪比。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术结构中主机的剖视图；图3为本技术结构中STM32处理器的示意图。其中：1、光发射接收模块；2、光纤芯；3、接入光缆；4、传感光缆；5、传感光纤；6、平行光纤连接器；7、铁轨轨道；8、信号发生器；9、主机；901、显示屏；902、运算放大器；903、A/D转换器；904、STM32处理器；10、电源模块；11、晶振模块；12、复位模块；13、启动模式选择模块；14、ZigBee模块；15、GPS模块；16、SD卡；17、ADS1271模数转换器。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-3，一种分布式振动传感主机，包括光发射接收模块1，光发射接收模块1固定连接有接入光缆3，接入光缆3远离光发射接收模块1的一端固定连接有传感光缆4，传感光缆4内部包括光纤芯2、传感光纤5和平行光纤连接器6，传感光纤5的数量为若干个，且若干个传感光纤5之间通过平行光纤连接器6固定连接，传感光纤5的内部设置有光纤芯2，传感光缆4的后方设置有铁轨轨道7，光发射接收模块1的外部设置有主机9，主机9内部包括运算放大器902、A/D转换器903和STM32处理器904，STM32处理器904的引脚固定连接有电源模块10、晶振模块11、复位模块12、启动模式选择模块13、ZigBee模块14、GPS模块15、SD卡16和ADS1271模数转换器17，主机9的外壁前表面固定安装有显示屏901，铁轨轨道7的外部设置有信号发生器8。在使用时，传感光缆4是由一根多芯光缆中的多根平行传感光纤5组成，多根平行光纤芯2之间采用相邻纤芯首尾连接的方式，多根平行光纤芯2在光缆骨架支撑下保持平行分布，利用了单缆多芯的振动信号和振动位置的一致性，即利用单缆多芯光缆的信号叠加技术，从而获取和增强轮轨振动相关时频域信息，实现对相同或相邻位置处接收信号发生器8的信号叠加处理，在保持系统方案硬件组成和系统成本不增加的同时，极大提高了系统信噪比，增强了在轮轨振动关系检测中的灵敏度，以获取和增强轮轨振动相关时频域信息，通过光发射接收模块1和传感光缆4之间的配合，利用STM32处理器904控制的ZigBee模块14与GPS模块15，可实现分布式振动传感功能，进而达到优良的采集信号发生器8的信号的效果，提高了系统信噪比。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式振动传感主机，包括光发射接收模块(1)，其特征在于：所述光发射接收模块(1)固定连接有接入光缆(3)，所述接入光缆(3)远离光发射接收模块(1)的一端固定连接有传感光缆(4)，所述传感光缆(4)的后方设置有铁轨轨道(7)，所述光发射接收模块(1)的外部设置有主机(9)，所述铁轨轨道(7)的外部设置有信号发生器(8)，所述主机(9)内部包括运算放大器(902)、A/D转换器(903)和STM32处理器(904)，所述主机(9)的外壁前表面固定安装有显示屏(901)，所述STM32处理器(904)的引脚固定连接有电源模块(10)、晶振模块(11)、复位模块(12)、启动模式选择模块(13)、ZigBee模块(14)、GPS模块(15)、SD卡(16)和ADS1271模数转换器(17)。/n

【技术特征摘要】
1.一种分布式振动传感主机，包括光发射接收模块(1)，其特征在于：所述光发射接收模块(1)固定连接有接入光缆(3)，所述接入光缆(3)远离光发射接收模块(1)的一端固定连接有传感光缆(4)，所述传感光缆(4)的后方设置有铁轨轨道(7)，所述光发射接收模块(1)的外部设置有主机(9)，所述铁轨轨道(7)的外部设置有信号发生器(8)，所述主机(9)内部包括运算放大器(902)、A/D转换器(903)和STM32处理器(904)，所述主机(9)的外壁前表面固定安装有显示屏(901)，所述STM32处理器(904)的引脚固定连接有电源模块(10)、晶振模块(11)、复位模块(12)、启动模...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，魏猷君，
申请(专利权)人：武汉信浩普瑞科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42