光纤传感技术在铁路检测监测中的应用研究

光纤传感技术具有抗电磁干扰、精度高等特点,可以作为铁路现场检测监测的一种重要技术手段。介绍了多种光纤传感技术的原理和特点,及其在铁路边坡变形或滑坡监测、车体状态监测、列车定位与测速等场景下的工程应用情况。以高铁沿线栅栏状态监测为例,对光纤传感技术在铁路现场的应用进行了分析,并提出建议。     

智能监测采集仪在城轨基坑监测中的应用

针对传统手持读数仪进行振弦式传感器数据采集时存在的采集效率低、实时性差、不能实现自动化等缺点,在详细研究振弦式传感器工作原理、数据通讯技术等基础上,自主研发了一种基于振弦式传感器的智能监测采集仪。通过激振、拾振技术获取传感器的数据,利用RS485接口、Modbus协议实现智能监测采集仪与传感器之间的通信,采用JSON格式将采集的数据实时上传至云端服务器,大幅度降低了数据上传和解析的困难程度,实现了传感器数据的自动化采集及上传。在某城市轨道交通工程基坑监测项目中,将智能监测采集仪数据与人工采集数据进行对比分析,结果表明,智能监测采集仪采集的数据精度优于0.4 Hz,能够满足基坑监测项目的应用需求。     

远程自动连续监测系统在复杂地铁工程中的应用

远程自动连续监测系统具有数据采集、交换、处理和反馈4个方面的功能,由现场监测和数据采集系统、主控计算机系统及应用终端系统3部分组成。现场监测和数据采集系统由电水平尺、数码测缝计、智能数码位移计等测试设备和自动数据采集器组成,安装在车站;主控计算机系统安装在站台办公室;应用终端系统分别安装在监测单位、施工单位和运营公司。监测系统可以设定为自动工作,也可以改由操作人员手动控制。通过对监测数据回归分析,可以预测测点可能的最终位移值和既有线路的安全状况。在地铁5号线左线采用浅埋暗挖法下穿地铁2号线雍和宫车站工程中,应用此系统实时监测既有轨道等结构物的变形情况,保障了既有地铁2号线的正常运营。     

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。     

光纤传感技术在铁路中的应用

光纤传感技术是当前传感器领域研究方向。介绍光纤传感技术在监测路基沉降、边坡滑坡、轨道温度、轨道不平顺、轨道振动、道岔密贴、接触网温度、桥梁隧道结构状态、车体倾斜（载重）、车体状态（应力、振动、温度）、列车防撞预警及安全防护、列车装载超高与超宽和底部超限等方面的实际应用现状,分析总结其技术特点。光纤传感技术凭借自身优点和多参数监测能力,在铁路行业监测领域应用前景广阔。     

光纤Bragg光栅传感技术在隧道工程施工监测中的应用

通过室内试验对比光纤Bragg光栅(FBG)应变传感器与电阻应变片采集的变形数据,分析FBG传感器的优势。采用FBG传感技术对某通道工程施工期间基坑的轴力、已建地下通道施工裂缝、施工过程中结构沉降以及盾构管片钢筋应变进行监测。结果表明:以FBG为传感器的静力水准系统可实时自动化采集,大大提高了监测数据的时效性,避免了最大变形的漏检;FBG传感器较传统振弦式钢筋计在测试中表现出更好的稳定性和更高的灵敏度。     

基于光纤传感技术的隧道结构安全监测系统研究

为了动态获取、处理和反馈隧道安全运营情况,基于光纤传感技术和图像匹配技术原理,设计了一种隧道结构安全监测系统。该系统由FBG应变传感器和视频位移计组成,可实现隧道衬砌结构应变、位移的实时远程采集和在线监测,目前该系统已在甘肃陇南两水隧道中应用。研究表明,该系统应变监测精度可达到με级;位移精度可达亚mm级;应变和位移变化在过车后具有较好的归零特性。最后,结合视频位移计和FBG应变传感器在同一点位的数据进行监测,结果表明,该视频位移计与FBG应变传感器波动基本一致,可满足隧道运行期的安全监测要求。     

优化设计在基坑工程中的应用

介绍了基坑围护结构的特点,基坑工程围护结构优化的原理及步骤,并通过一实例说明基坑工程优化设计是取得较好经济效益的关键.     

FTA分析方法在基坑工程中的应用研究

基于对基坑工程风险因素的综合分析,确定了基坑工程风险源因素FTA(Fault Tree Analysis)分析方法,目的在于为基坑工程概率预测方法的研究提供一种新的尝试,为采取合理的基坑工程安全技术措施在理论上、方法上提供有益的指导.     

光纤光栅测温系统在地铁火灾监测中的应用

介绍了一种新型的光纤光栅测温系统,为了验证其在地铁区间隧道内的适用性,在合肥科大立安安全技术股份有限公司的足尺模拟地铁区间隧道内,使用93号汽油进行了模拟火灾试验.试验结果表明,在隧道纵向风的影响下,能触发传感器报警的位置发生了偏移;火源移动时,至少有2个传感器分别发生了报警,表明该型光纤光栅测温系统具有良好的响应性能.     

蚁群算法在智能断轨监测系统中的应用

利用高频载波信号经钢轨传送,通过检测载波信号的强度、波形等参数来监测钢轨断轨时道床的阻抗、容抗、感抗等参数对判断结果影响很大.在不整改道床,尽可能减少施工和维护工作量的要求下,如何规避道床参数变化的影响显得非常重要.通过理论研究结合现场试验,提出了用蚁群算法来解决道床变化对监测准确度的影响.     

光纤在线监测系统在朔黄铁路中的应用及改进

为确保光通信线路畅通,更好地开展各种信息服务业务,预告故障,准备定位故障点,保存和处理光缆资料,需要有一套集测试、告警、业务管理于一体的光缆综合维护系统。简要介绍了JNCOTEST光纤在线监测系统的结构和特点,分析了其在朔黄线的应用、存在的问题,并提出了改进建议。     

光纤传感测试技术在桥梁建设中的应用

光纤传感测试技术在国内桥梁建设中的应用刚刚起步,结合该项技术在吴忠黄河特大桥上的成功应用实例,阐述了光纤传感测试技术的原理和方法.     

钢支撑伺服系统在软土基坑工程中的应用研究

软土地区基坑开挖时,对基坑变形控制要求较高,越来越多的基坑工程采用钢支撑伺服系统进行支护。为探究钢支撑伺服系统在基坑变形中的控制效果,文章基于软土地区某基坑工程,选取钢支撑伺服系统支护典型断面,依据现场监测数据分析深基坑围护结构的变形规律。监测数据分析结果表明：各道钢支撑轴力随开挖深度的增加而增大,基坑开挖期间支撑预加轴力维持在设计预加轴力附近,伺服段土体最大深层水平位移较普通段小36.6%。在软土地区,钢支撑伺服系统对基坑围护结构变形有较好的控制效果,针对围护结构变形要求较高的基坑,可以积极采用钢支撑伺服系统。     

油罐车光纤液位传感系统的研究

本文分析罐车载油运行试验设备双压力光纤传感器的机理模型及其动态运用系统应解决的相关技术，给出了光纤特性调制函数，动静态液位标定依据和光纤耦合效率设计。通过系统运行试验，提出了合理装载量的界限及在油罐车计量检测中一种新的技术方法。     

BIM在基坑工程中的应用探索

在铁四院总部设计大楼基坑工程中尝试采用BIM技术,进行基坑支护结构的施工图设计,模拟三维地质地层模型,并进行基坑施工工序的模拟,同时统计支护结构构件数量和开挖土石方量。     

地基SAR在建筑基坑监测中的应用

受作业环境因素的影响,应用地基SAR技术对基坑进行形变监测会有数据突变的情况产生,直接应用传统限幅滤波法会使地基SAR的监测数据失真。为解决这一问题,首先利用MATLAB的统计分析方法确定基坑的正常位移速率以及环境因素引起的波动幅度,然后采用改进的限幅滤波方法对观测数据进行处理,以此来消除数据突变的情况。实际工程案例结果表明,在经过MATLAB的统计分析以及滤波之后,地基SAR的观测数据中大于0. 5mm的突变率为0,可以真实地反映出基坑的位移情况。     

分布式光纤传感技术在岩溶段桩基检测中的应用研究

分布式光纤传感技术近年来广泛应用于土木工程领域,该技术具有分布式测量、耐久性好、施工方便等优点。本文将此技术应用于岩溶区灌注桩检测,研究岩溶区灌注桩荷载传递规律和桩身附近溶洞存在位置,通过钢筋应力计测量结果验证了光纤传感技术在岩溶区灌注桩检测中应用的可行性。结果表明,该技术可实现岩溶区灌注桩完整性的分布式检测功能,并能判断桩身周围溶洞存在位置区间。相对于钢筋应力计、应变片等传统的检测方法,分布式光纤传感技术具有更高的检测精度和更广的测量范围。     

MSS维护监测系统在城市轨道交通中的智能应用

为解决城市轨道交通维护监测系统缺少设备运行状态趋势判断,结合部故障原因难以分析定位,维护人员无法对CBTC系统进行预防性维修等问题,结合系统数据特点,提出在维护监测系统中增加智能分析模块,实现日常运维数据的智能分析。通过多维度分析CBTC各子系统的运行状态,生成设备关联性、故障时段、设备劣化趋势等分析报告;依据设备生命周期、未恢复报警、总报警数量、模拟量偏差、运用次数、检修情况等6个维度数据,进行健康度评估,以指导维护人员对设备进行预防性维修。经验证,该系统可进一步降低设备维护工作量,为城市轨道交通智能运维提供参考。     

基于光纤光栅温度传感的车辆轴温监测系统

基于光纤光栅温度传感技术的车辆轴温监测系统,包括车载光纤光栅轴温监测子系统、车-地数据分发传输子系统和地面分布式监测子系统三部分,数据分发传输服务器部署在公网的私有云中,服务器与车载FBG轴温监测子系统和地面分布式监测子系统之间以C/S的架构方式实现连接,经过服务器实现数据的实时分发。