基于光纖光柵的寒區(qū)高鐵軌道安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、。，卷冒I／／廠11z／／11廿／／I／11／17／／171191／I廠ZHl1—7，n分類號(hào)：～口暑哦。≯產(chǎn)篝碩士研究生學(xué)位論文基于光纖光柵的寒區(qū)高鐵軌道安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究申請(qǐng)人：學(xué)號(hào)：培養(yǎng)單位：學(xué)科專業(yè)：研究方向：指導(dǎo)教師：完成日期：唐雷2100706電子工程學(xué)院物理電子學(xué)光纖傳感技術(shù)呂國(guó)輝教授2013年10月10日IIIfllllllllUJillUY2442773中文摘要中文摘要哈大高鐵的開(kāi)通運(yùn)行，標(biāo)志著世界上首條寒區(qū)高速鐵路正式

2、投入使用。寒區(qū)高鐵的安全運(yùn)營(yíng)牽動(dòng)各方關(guān)注，由于寒區(qū)高鐵面臨更多不確定的安全因素，因此研究寒區(qū)高鐵軌道安全監(jiān)測(cè)迫在眉睫。當(dāng)前，高鐵軌道安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要采用軌道檢測(cè)列車對(duì)軌道的幾何狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。但是這種檢測(cè)技術(shù)只能在夜間無(wú)列車通過(guò)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法滿足對(duì)高鐵軌道運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。光纖光柵具有抗電磁干擾、工作溫度范圍寬、體積小、易安裝、防腐蝕、耐潮濕等優(yōu)點(diǎn)，是寒區(qū)高鐵監(jiān)測(cè)的最有效手段之一。本論文根據(jù)寒區(qū)高鐵的特點(diǎn)采用基于光纖光柵的軌道應(yīng)變傳感

3、器、軌道位移傳感器和靜力水準(zhǔn)儀對(duì)高鐵的軌道基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行多參量測(cè)量，研究了高鐵軌道與光纖光柵傳感器之間協(xié)同變形的測(cè)試方法，將鋼軌的溫度場(chǎng)應(yīng)力轉(zhuǎn)化為光纖光柵的中心波長(zhǎng)變化，實(shí)現(xiàn)軌道熱膨脹變形監(jiān)測(cè)的功能。論文中詳細(xì)介紹光纖光柵應(yīng)變傳感和位移傳感基本原理以及靜力水準(zhǔn)儀基本原理，研究了適于寒區(qū)高鐵軌道安全監(jiān)測(cè)的軌道熱膨脹應(yīng)力、高鐵路基沉降和高鐵軌道位移的監(jiān)測(cè)方案，對(duì)軌道應(yīng)變傳感器進(jìn)行了理論分析，對(duì)軌道位移傳感器和靜力水準(zhǔn)儀進(jìn)行了設(shè)計(jì)。利用LabV