铁路轨道的震动信号的检测方法与流程

本发明涉及光纤光栅技术领域，尤其涉及一种铁路轨道的震动信号的检测方法。

背景技术：

随着光纤光栅技术的发展，光纤光栅技术的灵敏度、可靠性日益提高，在铁路通信系统中的应用越来越广泛。为保证铁路的安全运营，需对铁路轨道以及列车状态进行监测。通过使用震动光纤光栅可以实现对铁路沿线轨道的实时监测，同时由于光纤光栅基于光学特性，有效地避免了列车运行时的电磁干扰问题。

安全、高效、稳固地安装震动光纤光栅是实现高监测质量的前提，现有技术中还没有一种有效的安装震动光纤光栅的方法。

技术实现要素：

本发明的实施例提供了一种铁路轨道的震动信号的检测方法，以实现有效地检测铁路轨道的震动信号。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种铁路轨道的震动信号的检测方法，包括：

在铁路沿线铺设的光缆接头盒的内部，将震动光纤光栅熔接在光缆接头盒中的通信光缆中的备纤上，将震动光纤光栅的安装方式设置为与光缆接头盒所在位置的震动方向相同；

利用所述震动光纤光栅和所述备纤对铁路轨道的震动信号进行检测。

优选地，当光缆接头盒所在位置的震动方向为上下震动时，将震动光纤光栅在光缆接头盒的内部垂直放置。

优选地，当光缆接头盒所在位置的震动方向为水平震动时，将震动光纤光栅在光缆接头盒的内部水平放置。

优选地，所述的利用所述震动光纤光栅和所述备纤对铁路轨道的震动信号进行检测，包括：

在光缆接头盒中所述备纤一端发送宽谱光信号，所述宽谱光信号传输到所述震动光纤光栅后，所述震动光纤光栅发出反射波；

通过光纤光栅解调仪接收并解析每一个震动光纤光栅发出的反射波，得到反射波的波长信息，计算出反射波的波长的偏移量，根据反射波的波长的偏移量得到每一个震动光纤光栅所处位置的铁路轨道的震动信号的强度。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例针对不同光缆接头盒的放置方式，确定接头盒内部的光纤光栅的固定方法，实现了安全、高效、稳固地安置震动光纤光栅，从而可以对震动信号进行有效监测。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是表示本发明实施例涉及的铁路通信光缆与铁轨的空间关系结构图；

图2是表示本发明实施例涉及的光缆接头盒结构图；

图3是表示本发明实例涉及的震动光纤光栅熔接固定处。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本发明提供了一种铁路轨道的震动信号的检测方法，该方法通过在铁路沿线直埋光缆的光缆接头盒中布设震动光纤光栅，实现对铁路轨道以及列车的状态监测。铁路沿线通信光缆在铺设阶段，每隔两公里会设置光缆接头盒，光缆的熔接点均处在光缆接头盒中，实现对熔接点保护，因此通过在光缆接头盒光纤熔接点处接入光纤光栅十分方便。震动光纤光栅传感器主要是通过捕捉震动信号所带来的光纤光栅反射波长的偏移，确定震动信号的强度，震动光纤光栅传感器可以捕捉到某一个方向上的震动信号。针对不同光缆接头盒的放置方式，确定光缆接头盒内部的光纤光栅的固定方法，以实现对震动信号的有效监测。

本发明提供一种铁路轨道的震动信号的检测方法，当列车在铁轨上驶过时，会产生强烈的震动，光缆接头盒中的光纤光栅可捕捉该震动信号，但光纤光栅只能捕捉一个方向上的震动，因此需要通过合适的方式安装固定震动光纤光栅。当震动主要是垂直方向时，需要将震动光纤光栅垂直放置，由于铁路光缆接头盒均采用平行铁轨方式放置，因此针对不同的震动信号，在光缆接头盒中应采取不用的光纤光栅放置方式。

图1是表示本发明实施例涉及的铁路通信光缆与铁轨的空间关系结构图。铁路沿途光缆铺设时，每隔2公里会设置一个光缆接头盒，通过利用通信光缆中的一根备纤，可以完成震动监测。震动光纤光栅位于光缆接头盒内，捕捉该点的震动信号。

图2是表示本发明实施例涉及的光缆接头盒的结构图，在光缆接头盒的内部，采用熔接的方式将震动光纤光栅固定安装在光缆接头盒中

本发明实施例中，将震动光纤光栅熔接在备纤上，利用震动光纤光栅和备纤来捕捉震动信号。震动光纤光栅尺寸小，与普通光纤熔接热塑管形状类似，可以方便地在接头盒中固定。

将震动光纤光栅的安装方式设置为与光缆接头盒所在位置的震动方向相同，当光缆接头盒所在位置的震动方向为上下震动时，将震动光纤光栅在光缆接头盒的内部垂直放置，当光缆接头盒所在位置的震动方向为水平震动时，将震动光纤光栅在光缆接头盒的内部水平放置。图3为本发明实施例提供的一种光缆接头盒的内部震动光纤光栅的熔接方式示意图，当光缆接头盒所在位置上下震动(震动方向沿z轴)时，右侧垂直放置的震动光纤光栅可以捕捉震动信号，当光缆接头盒所在位置左右震动(震动方向沿y轴)时，左侧水平放置的震动光纤光栅可以捕捉震动信号。

在光缆接头盒中备纤一端发送宽谱光信号，宽谱光信号传输到所述震动光纤光栅后，所述震动光纤光栅发出反射波，检测出反射波的波长，根据反射波的波长获取所述震动光纤光栅捕捉到的铁路轨道的震动信号的信息。

在接收端设置光纤光栅解调仪，接收端设置在通信机房。该光纤光栅解调仪接收并解析每一个震动光纤光栅发出的反射波，得到反射波的波长信息，计算出反射波的波长的偏移量。由于反射波的波长的偏移量正比于震动信号的强度，因此，根据反射波的波长的偏移量可以得到可知每一个震动光纤光栅所处位置的震动信号的强度。

综上所述，本发明实施例针对不同光缆接头盒的放置方式，确定接头盒内部的光纤光栅的固定方法，实现了安全、高效、稳固地安置震动光纤光栅，从而可以对震动信号进行有效监测。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。