分布式光纖傳感接觸網(wǎng)監測
隨著(zhù)中國高速鐵路技術(shù)的發(fā)展,為確保高速列車(chē)的運行安全,對鐵路接觸網(wǎng)系統監測技術(shù)提出了更高的要求。為了在接觸網(wǎng)監測技術(shù)的性能方面實(shí)現實(shí)時(shí)、高效、準確,不僅需要不斷改進(jìn)現有監控手段,還應不斷發(fā)展新的更為先進(jìn)的接觸網(wǎng)監控技術(shù)。
近年來(lái),分布式光纖傳感技術(shù)以其連續監測、設備線(xiàn)路簡(jiǎn)單、傳輸距離長(cháng)、精度高以及抗干擾能力強等優(yōu)點(diǎn),在石油、通信、電力、橋隧工程等領(lǐng)域得到了廣泛應用。光纖在傳輸過(guò)程中容易受到外界環(huán)境的影響,如溫度、振動(dòng)、應變等,從而導致傳輸光的強度、相位、頻率、偏振等光學(xué)參數的變化。分布式光纖傳感技術(shù)通過(guò)監測光纖參數的變化來(lái)獲取相應的信息。接觸網(wǎng)附加導線(xiàn)包括供電線(xiàn)、捷接線(xiàn)、并聯(lián)線(xiàn)、加強線(xiàn)、回流線(xiàn)、正饋線(xiàn)、保護線(xiàn)、架空地線(xiàn)等。接觸網(wǎng)附加導線(xiàn)雖然不直接接觸受電弓,但其工作狀態(tài)與行車(chē)安全密切相關(guān)。本文探討將光纖植入接觸網(wǎng)附加導線(xiàn)內,利用光纖作為傳感介質(zhì),采用分布式光纖傳感技術(shù),對光纖沿線(xiàn)進(jìn)行遠距離、寬范圍、連續的安全監測,實(shí)現接觸網(wǎng)附加導線(xiàn)工況狀態(tài)的實(shí)時(shí)監控。
接觸網(wǎng)智能附加導線(xiàn)
光纖植入技術(shù)是構建智能鐵路系統中智能感知與智能傳輸部分的關(guān)鍵技術(shù)。智能鐵路系統包括數百萬(wàn)個(gè)傳感器,通過(guò)基于傳感器的網(wǎng)絡(luò )和數據分析,使企業(yè)能夠及時(shí)收發(fā)信息,調整資源分配,實(shí)現最優(yōu)調度。通過(guò)光纖植入的接觸網(wǎng)智能附加導線(xiàn),結合分布式光纖傳感技術(shù),及時(shí)提供接觸網(wǎng)工作情況信息,對可能出現的危險情況進(jìn)行預警,防止設備故障及事故發(fā)生。
分布式光纖傳感技術(shù)采用數十公里長(cháng)的光纖作為傳感元件和信號傳輸元件,對光纖全長(cháng)進(jìn)行沿光纖幾何路徑的環(huán)境物理參數的連續實(shí)時(shí)測量。
光纖傳感器具有靈敏度高、布局靈活、無(wú)源戶(hù)外、監測距離長(cháng)等優(yōu)點(diǎn),可以克服電氣傳感器的缺點(diǎn),成為未來(lái)智能鐵路智能化發(fā)展的主要方向?;诠饫w后向散射的光時(shí)域反射技術(shù)是一種成熟的分布式光纖傳感技術(shù)。后向散射光是光脈沖通過(guò)光纖時(shí)產(chǎn)生的,分布式光纖傳感通過(guò)檢測光纖沿線(xiàn)各點(diǎn)產(chǎn)生的后向散射光,并與被測參數相對應,然后根據回波時(shí)間定位,得到被測參數的空間分布。