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基于光纤光栅传感器的CRTSⅡ型板式无砟轨道线路状态监测系统
| 论文题名： | 基于光纤光栅传感器的CRTSⅡ型板式无砟轨道线路状态监测系统 |
| 关键词： | 光纤光栅传感器;CRTSⅡ型板式无砟轨道;无缝线路状态监测;数据存储 |
| 摘要： | 中国地域广、运输任务重的特点使得高速重载成为铁路运输的重要指标。无缝线路大大减少了钢轨接头数量，减轻了列车运行过程中的振动冲击，所以成为满足新建高速铁路要求的最佳选择。然而若温度应力式无缝线路产生温度力过大导致涨轨跑道或断轨，对于线路安全运行是严重的威胁。因此对于CRTSⅡ型板式无砟轨道的线路状态进行监测是十分必要的，同时通过对无缝线路进行长期监测建立线路状态的信息库，对于线路状态的安全评估以及预测也是非常有意义的。 本文在充分调研国内外关于光纤光栅传感器在铁路领域应用的基础上，结合实际情况分析桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道线路的端刺结构，设计了一种光纤光栅传感器的线路状态监测系统。 本文研究了光纤光栅传感器的传感原理及F-T滤波器解调技术，从而完成无缝线路状态监测系统的设计，实现了线路现场监测系统的传感器连接安装及基于VB的软件设计，功能包括状态监测、数据采集、以太网传输、数据存储及显示。现场监控中心与远程监控中心的连接通过GPRS远程传输实现，远程监控中心基于Qt框架的软件设计完成了数据接收、显示功能，对于获取的数据也进行了大量的分析。 并且本文完成了系统的实验室测试和京沪高铁先导段现场实验。现场实验系统搭建在桥梁与路基过渡带的Π型主端刺锚固结构处，传感器的测点分7个通道布置在梁体、路基及端刺结构，测量内容包括轨道的温度、应变、位移。系统进行了105天的24小时连续测量，结果分析显示出无缝线路在日温差下各状态量的变化规律及状态量之间的相关性。同时从大量测量数据看出光纤光栅传感器在长期监测系统中能够维持稳定的工作状态，表明采用光纤光栅传感器进行无缝线路的状态监测是有效可行的，并且能够推广运用。 |
| 作者： | 李石馨 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 余祖俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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