光纤光栅传感器在铁路领域的研究与应用

概述了光纤Bragg光栅传感原理，介绍了目前光纤光栅传感器在国内外铁路领域中的研究与应用情况，分析了光纤光栅测试技术在铁路领域的潜在应用及发展前景。     

一种基于LabView的光纤传感检测系统

介绍了光纤光栅激光传感器的传感机理和信号的解调算法,设计并实现了一种基于LabView光纤传感检测系统。实验得出该传感检测系统成功解调传感器被测信号,系统噪声达10-6pm/Hz(1/2),动态范围达到了120dB@100Hz,线性度达到了0.9999。结果表明:该检测系统性能可靠,可对光纤光栅传感器信号进行实时的解调。     

基于光纤传感技术的钢轨变形监测可行性研究

光纤传感技术与传统的电类、机械类传感技术相比,具有抗电磁干扰能力强、使用方便、易维护等优点。本文探讨其应用于钢轨变形监测的可行性。首先,将两相邻弹性扣件之间钢轨受力形式简化为简支梁,通过理论分析得出钢轨中间点断面同一高度处应变与位移之间的关系;然后将分布式光纤和光栅传感器布设在钢轨简支梁上,通过试验测试数据得到位移与应变的关系,并分析了由应变推算钢轨变形的计算误差。研究结果表明:光纤传感技术在钢轨变形监测上是可行的;光栅传感器测量精度较分布式光纤精度高。研究结果为光纤传感技术在钢轨变形监测中的应用提供了技术支撑。     

光纤光栅传感器在斜拉桥索力监测中的应用

光纤光栅传感技术已成为监测领域的探索热点之一。为提高光纤光栅传感器在恶劣应用环境中的成活率以及与被测基体的耦合性,在钢绞线中心丝上设置凹槽,嵌入光纤布拉格光栅(FBG)传感器,研制成自感知钢绞线并用于拉索中,实现对拉索索力的智能监测。以湖南省衡阳市东洲湘江大桥为工程背景,对随机抽取的12根拉索的标定数据及某监测周期的索力监测值进行分析。结果表明:采用凹槽内嵌封装技术的FBG传感器成活率高,监测量程大且误差小,稳定性良好,可为光纤光栅传感器在拉索索力监测中的应用提供技术支撑。     

基于光纤技术的铁路沿线崩塌落石监测报警系统研究

基于光纤技术的铁路沿线崩塌落石监测报警系统以光纤光栅传感技术为核心,集光电技术、计算机软件技术、信息处理技术、控制技术和通信技术于一体.介绍其危险源捕捉分系统、信号传输分系统、光纤光栅解调分系统、数据处理分系统、外围分系统功能.针对技术创新点,光纤光栅振动传感器的光纤光栅应变片、拾振结构、保护装置,软件的波长获取、数据处理、报警处理和UI界面模块功能,以及数据处理模块中的软件核心模块算法进行阐述和分析.     

光纤传感技术在地下工程中的应用

研究目的光纤传感技术是一种新型的监测技术。新建北京地铁5号线崇文门站需要从既有运营地铁下穿过,为控制开挖引起的土层沉降,需要对施工中采用的超前大管棚的应变进行测试,传统的测试手段难以满足要求,因此采用了光纤传感技术。研究方法在大管棚施工前在其上预埋光纤传感器,并对光纤传感器进行相应的保护措施,以保证其工作正常,管棚施作时附带光纤传感器一起顶入土层中,因为光纤传感器是附着在管棚上的,应变可以通过光纤传感器反映出来。研究结论通过测试,可以看出光纤传感技术能够测试管棚应变,精度较高;光纤传感器能够在复杂的环境下测试管棚的应变,比电阻片测试更具有耐久性和适应性,光纤传感技术可以在地下工程中推广应用。     

光纤光栅传感技术用于铁路边坡滑动监测的试验研究

通过室内试验及现场测试研究了光纤光栅传感技术在铁路边坡滑动监测中的应用。室内试验及现场测试结果表明,可通过求解光纤光栅测斜仪同一高度上2个测点的波长差值,从而计算出该点的变形值。光纤光栅测斜仪对不同位置、大小的位移反应灵敏,测试数据与普通测斜仪测试结果一致,可用于铁路边坡滑动位移的长期监测。     

光纤光栅传感技术在轨道交通轨道占用检查中应用研究

轨道占用检查装置是轨道交通信号系统关键基础设备。针对目前轨道电路、计轴设备易遭受电磁干扰等缺点,提出一种基于光纤光栅传感技术的轨道占用检查方案。通过现场试验,该方案可以通过FBG传感器的反射中心波长变化,准确的区分轨道是否被列车占用,为轨道交通轨道的占用检查装置发展提供一种新的方向。     

光纤光栅锚端预应力传感器的研究

针对传统检测方法长期稳定性差、不能实现分布式测量、信号不能远距离传输等缺点,基于光线光栅的优点,以及预应力钢绞线的特殊结构和复杂工作情况,提出基于光纤光栅的预应力结构锚端传感测试方案,对光纤光栅预应力传感器进行研究。实验结果表明,该传感器重复性好,测量精度高,可以满足预应力锚端监测的需要。     

郑西客运专线路基工后沉降监测方案的探讨

研究目的:针对郑西客运专线湿陷性黄土区路基工后沉降控制的特殊要求,分析采用既有2种路基工后沉降监测方案存在的不足。根据光纤光栅传感技术的发展和在土木工程监测中的研究与应用,探讨光纤光栅传感器沉降监测系统在客运专线湿陷性黄土区路基工后沉降监测中应用的可行性。研究结论:通过分析与探讨,采用光纤光栅传感器沉降监测系统,可实现长距离(50 km)准分布、多测点、多参量的测量,测量精度高,可精确测出小于0.1 mm(相对基准点)的垂直位移的变化,适于长期实时监测,且不受电磁干扰。能满足郑西客运专线湿陷性黄土区路基进行长期工后沉降监测的要求。     

城轨交通车辆走行部故障自动诊断技术应用

分析城轨交通车辆走行部关键机械部件的常见故障,介绍走行部车载故障诊断系统。基于广义共振和共振解调的故障自动诊断技术,结合城轨车辆运营维修应用的特点,不仅能准确提取微弱机械故障的冲击信息,还能对走行部轴承、齿轮、踏面等关键部件的故障实现早期预警和分级报警。实际应用结果表明,该系统可保障车辆的运行安全并提高走行部的检修效率,是运营管理部门的一种技术创新。     

胶粘剂在轨道交通车辆中的应用及展望

介绍粘接技术的特点以及胶粘剂在轨道交通车辆中车窗玻璃、车身外部、车内部件、车内地板4个方面的应用现状,论述了胶粘剂粘接等级的分类方法和特点,阐述了胶粘剂的选择和基材表面处理等使用方法,分析了粘接后胶粘剂在列车运用中的老化原因,提出了相关标准和测试方法,同时也指出了粘接技术的局限性,最后展望了粘接技术在轨道交通车辆领域的应用前景和产品开发方向,以便使粘接技术更好地促进轨道交通行业的发展。     

橡胶车轮城市轨道交通车辆的发展及应用

文章介绍了橡胶车轮城市轨道交通车辆的历史背景和世界各国运用的现状,分析了橡胶车轮城市轨道交通车辆的特性及在城市轨道交通中的地位和前景。对橡胶车轮的选择方面进行了简单的阐述,最后论述了橡胶车轮城轨车辆的优缺点,并对其在我国的运用进行了展望。     

故障预测与健康管理技术在地铁列车上的应用

故障预测与健康管理(PHM)技术能提高城市轨道交通的运输效率,降低设备的运营维护成本,提高车辆及关键部件的维修效率,实现地铁列车的故障预测与健康管理。给出了维修策略建议,以期提高地铁列车的可用性与可靠性,促进地铁列车设备由计划修向状态修转变。     

无机陶瓷涂料在地铁车辆上的应用

阐述了轨道交通车辆防火的概念,给出了欧洲一些国家关于轨道交通车辆的防火标准。无机陶瓷涂料具有良好的防火性能、耐腐蚀性和超高的硬度等特性。与有机涂料相比,它是一种具有环保性的新型装饰材料。介绍了无机陶瓷涂料在地铁车辆上的应用情况,并总结了该技术在应用中的特点。     

乌鲁木齐地铁1号线车辆选型及对线网的影响分析

结合乌鲁木齐轨道交通1号线车辆选型工程实际,提出符合乌鲁木齐轨道交通的车辆选型,并分析车辆选型对该市轨道交通线网网络化资源共享、联络线、车辆基地等影响,对乌鲁木齐城市轨道交通建设提出合理建议。乌鲁木齐轨道交通1号线采用4动2拖的A型车能够适应乌鲁木齐独特的单面长大坡道、气候、人文环境、安全防范等级、有限的地下交通资源等特点,乌鲁木齐全线网宜采用统一车辆制式,使得全线网大、架修取送车、生产运营管理更加高效、灵活。     

城市轨道交通系统车辆及展望

介绍城市轨道交通系统各种模式的车辆,涉及轮轨制式地铁系统(包括直线电机系统)、轻轨系统、单轨系统、自动导向系统、磁悬浮系统和无人驾驶系统的车辆.分析我国城市轨道交通的现状,指出国内城市轨道交通领域中的车辆以铜轮为主,并已基本实现国产化最后对城市轨道交通车辆技术的未来进行展望.     

地铁车辆运营记录仪的设计和应用

随着轨道交通不断发展,地铁车辆投入逐年递增,运营中的地铁列车的性能、安全等问题引起国内外的地铁车辆运营商的高度重视,在地铁车辆上安装地铁车辆运营记录仪成为非常必要,文章介绍一种新技术——非接触式检测方式,并应用于目前的国内地铁车辆。     

城轨地面储存型再生能量利用技术国内外标准解读

储能技术种类多样、应用广泛.国内外储能技术已经形成了多部标准,特别是电网及电动汽车领域的标准体系已经非常成熟完善.在城市轨道交通领域,储能技术标准则相对匮乏.首先对国内外储能技术的相关标准进行梳理和分类,然后重点针对城市轨道交通领域的3部国内外储能技术标准展开解读,最后对分类和解读情况进行归纳总结,并给出强化储能系统安全性要求、加快城轨储能系统标准体系建设、借鉴国际标准中关于仿真方法和储能单元寿命评估等内容的建议.     

城市轨道交通及其在我国的发展策略

回顾了世界城市轨道交通的发展历史，针对城市轨道交通的发展情况及特点，阐述了我国城市轨道交通发展应采取的策略，指出国产化已具备的条件，对轨道车辆的一些关键技术作了简要介绍。