悬挂式单轨道岔非接触式光纤光栅振动监测系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115420365A(43)申请公布日2022.12.02(21)申请号202210964959.1(22)申请日2022.08.12(71)申请人中铁第四勘察设计院集团有限公司地址430063湖北省武汉市杨园和平大道745号(72)发明人游鹏辉莫骏罗小华光振雄董云松雷崇殷勤邱绍峰周明翔李加祺刘辉张俊岭彭方进李成洋何杰(74)专利代理机构武汉东喻专利代理事务所(普通合伙)42224专利代理师何首春(51)Int.Cl.G01H9/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图8页(54)发明名称悬挂式单轨道岔非接触式光纤光栅振动监测系统及方法(57)摘要本发明公开了一种悬挂式单轨道岔非接触式光纤光栅振动监测系统，包括设于轨道梁上的光收发装置、增益盘、光纤光栅、感应杠杆、旋转支柱和设于道岔梁上的驱动磁座；所述光收发装置与光纤光栅连接，形成监测回路，且所述光纤光栅固定于增益盘上；所述增益盘端部通过滑柱与感应杠杆连接，所述感应杠杆一端套设于滑柱上，同时感应杠杆杆身能够以轨道梁上固定的旋转支柱为支点进行转动；所述感应杠杆另一端设有第一磁铁，所述第一磁铁设于轨道梁的边缘，从而在道岔转换到位后，使得所述第一磁铁与所述驱动磁座的第二磁铁同极相对设置。本发明还公开了对应的监测方法。本发明利用磁场作用实现了对道岔的非接触式监测。CN115420365ACN115420365A权利要求书1/2页1.一种悬挂式单轨道岔非接触式光纤光栅振动监测系统，其特征在于，设于悬挂式单轨轨道梁和道岔梁的对接处；其包括设于轨道梁上的光收发装置（1）、增益盘（8）、光纤光栅（9）、感应杠杆（10）、旋转支柱（11）和设于道岔梁上的驱动磁座（12）；所述光收发装置（1）通过发射光缆（2）与光纤光栅（9）的入射端连接，同时通过接收光缆（3）与光纤光栅（9）的出射端连接，形成基于光纤光栅的监测回路；且所述光纤光栅（9）的入射端和出射端固定于增益盘（8）上；所述增益盘（8）端部通过滑柱（805）与感应杠杆（10）连接，所述感应杠杆（10）一端套设于滑柱（805）上，并可沿其滑动，同时感应杠杆（10）杆身能够以轨道梁上固定的旋转支柱（11）为支点进行转动；所述感应杠杆（10）另一端设有第一磁铁（105），所述第一磁铁（105）设于轨道梁的边缘，从而在道岔转换到位后，使得所述第一磁铁（105）与所述驱动磁座（12）的第二磁铁（121）同极相对设置。2.根据权利要求1所述的悬挂式单轨道岔非接触式光纤光栅振动监测系统，其特征在于，所述增益盘（8）包括尾座（801），所述尾座（801）固定于轨道梁上，其侧面以悬臂的形式固定有曲环（802），且曲环（802）另一端固定于端头（803）上，所述端头（803）侧面固定设有连板（804），同时该连板（804）顶部设有所述滑柱（805）。3.根据权利要求2所述的悬挂式单轨道岔非接触式光纤光栅振动监测系统，其特征在于，所述尾座（801）和端头（803）上均设有卡孔（806），分别用于固定光纤光栅（9）的入射端和出射端。4.根据权利要求1‑3任一项所述的悬挂式单轨道岔非接触式光纤光栅振动监测系统，其特征在于，所述感应杠杆（10）包括杠杆（102），其一端设有滑槽（101），且该滑槽（101）与滑柱（805）相匹配；其另一端固定有基座（104），且该基座（104）端部固定有所述第一磁铁（105）。5.根据权利要求4所述的悬挂式单轨道岔非接触式光纤光栅振动监测系统，其特征在于，所述感应杠杆（10）采用非均匀密度结构形式，使得所述旋转支柱（11）一侧的杆身重量等于旋转支柱（11）另一侧的杆身和基座（104）、第一磁铁（105）三者重量之和。6.根据权利要求1或5所述的悬挂式单轨道岔非接触式光纤光栅振动监测系统，其特征在于，还包括设于道岔附近解调器和服务器，其设置位置包括但不限于地面、道岔支柱或道岔上。7.根据权利要求1或5所述的悬挂式单轨道岔非接触式光纤光栅振动监测系统，其特征在于，所述增益盘（8）、光纤光栅（9）、感应杠杆（10）以及旋转支柱（11）设于第一防护壳（4）内部，所述驱动磁座（12）设于第二防护壳（5）内部。8.根据权利要求1或5所述的悬挂式单轨道岔非接触式光纤光栅振动监测系统，其特征在于，轨道梁和道岔梁的顶面或底面中至少设置一套监测系统，同时其两侧侧面上至少安装一套监测系统，可同时监测到X轴、Y轴和Z轴方向的振动方向的振动。9.一种悬挂式单轨道岔非接触式光纤光栅振动监测方法，采用权利要求1‑8任一项所述的悬挂式单轨道岔非接触式光纤光栅振动监测系统，其特征在于，包括如下步骤：S1：在没有车辆过岔期间，所述振动监测系统处于休眠状态；S2：在确认道岔转换到位后，启动所述振动监测