鐵路邊坡防護(hù)網(wǎng)安全監(jiān)測的光纖光柵傳感技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著我國高速鐵路干線的快速發(fā)展，為了保證鐵路在山區(qū)事故高發(fā)地區(qū)行車安全，需要對危及高速列車運行安全的各類自然災(zāi)害及不明異物侵限等突發(fā)事件進(jìn)行快速反應(yīng)和及時處理。由此而生的鐵路邊坡監(jiān)測系統(tǒng)就是現(xiàn)代化鐵路運輸系統(tǒng)中不可缺少的重要技術(shù)保障，而防護(hù)網(wǎng)安全監(jiān)測就是其中十分重要的一環(huán)。
　　 隨著光纖光柵傳感技術(shù)近年來在土木工程方面的成熟應(yīng)用，基于其相關(guān)技術(shù)的鐵路邊坡防護(hù)網(wǎng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)在保證鐵路邊坡防護(hù)網(wǎng)的減災(zāi)防災(zāi)效果的同時，又克服

2、了傳統(tǒng)電類監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的缺點，具有抗電磁干擾、使用壽命長、響應(yīng)時間短、光纖光纜傳輸信號、傳輸距離遠(yuǎn)、可線路自檢、不漏報誤報、精確定位、集預(yù)警報警功能于一體等優(yōu)點，能夠?qū)ξ：﹁F路運行安全的危巖落石以及異物侵限進(jìn)行實時報警。
　　 目前，在將光纖光柵傳感技術(shù)利用在鐵路邊坡防護(hù)安全方面是國內(nèi)外的研究熱點。針對這一研究熱點，本文以“成蘭鐵路典型地質(zhì)災(zāi)害自動監(jiān)測與預(yù)警技術(shù)研究”項目為背景，研究了用于防護(hù)網(wǎng)安全監(jiān)測的幾種傳感器技術(shù)，并做了大

3、量性能測試。同時將設(shè)計的部分傳感器安裝應(yīng)用在現(xiàn)場的防護(hù)網(wǎng)沖擊試驗中，取得了初步的監(jiān)測數(shù)據(jù)。文章主要研究內(nèi)容如下:
　　 1、介紹了近年來國內(nèi)外在鐵路邊坡防護(hù)網(wǎng)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)上的研究進(jìn)展與現(xiàn)狀，總結(jié)了光纖光柵傳感技術(shù)的傳感原理、應(yīng)用現(xiàn)狀以及其獨特的應(yīng)用優(yōu)勢。
　　 2、介紹了剛性防護(hù)網(wǎng)與柔性防護(hù)網(wǎng)的主要受力部件，對適配于防護(hù)網(wǎng)的各類傳感器進(jìn)行了設(shè)計。首先確定需要的傳感器類型，根據(jù)各類防護(hù)網(wǎng)各種部件的特點，優(yōu)化傳感器的形狀尺寸

4、與封裝方法，總結(jié)了傳感器的安裝方法，以適合牢固安裝于防護(hù)網(wǎng)上。
　　 3、在對不同類型的防護(hù)網(wǎng)施加不同級別的沖擊荷載，得到了在防護(hù)網(wǎng)上不同部件不同監(jiān)測點上傳感器測試到的實時數(shù)據(jù)。通過試驗數(shù)據(jù)重點分析了不同類型的防護(hù)網(wǎng)在最大防護(hù)能級下各監(jiān)測點的響應(yīng)變化規(guī)律與響應(yīng)值的大小特征、并與相關(guān)文獻(xiàn)中的理論模擬值進(jìn)行了對比，分析了誤差產(chǎn)生的原因。
　　 4、監(jiān)測預(yù)警方案確定。結(jié)合整個監(jiān)測系統(tǒng)經(jīng)濟成本等因素，初步確定傳感器種類、布點位置