專(zhuān)利名稱(chēng)：鐵路沿線(xiàn)泥石流災(zāi)害監(jiān)測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體地涉及鐵路軌道沿線(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)并報(bào)警的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及鐵路沿線(xiàn)泥石流災(zāi)害的監(jiān)測(cè)方面。
背景技術(shù)：
目前，鐵路系統(tǒng)正處在迅速建設(shè)和發(fā)展的時(shí)期，隨著高速鐵路網(wǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大，技術(shù)裝備水平也快速提升，速度提升及運(yùn)力加大。同時(shí)，也必須意識(shí)到，鐵路運(yùn)輸安全也面臨更多的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。鐵路周邊環(huán)境更加復(fù)雜，自然氣候環(huán)境變化頻繁，災(zāi)害天氣增加，對(duì)鐵路運(yùn)輸安全尤其是高鐵運(yùn)行安全帶來(lái)影響。出于全面防護(hù)的考慮，研發(fā)出各種新技術(shù)，例如車(chē)載化探測(cè)裝置、高速攝像技術(shù)、GPS紅外線(xiàn)探測(cè)技術(shù)、微波無(wú)線(xiàn)探測(cè)等，廣泛應(yīng)用于定位和監(jiān)測(cè)，為鐵路安全允許提供了有效的防護(hù)和監(jiān)測(cè)手段。但是，各種單獨(dú)的技術(shù)都有其局限性，分別會(huì)受環(huán)境，人文，設(shè)備等因素的限制，沒(méi)有一種方法能完全解決鐵路特別是高鐵沿線(xiàn)的安全防護(hù)問(wèn)題，而是需要靠各種手段的互補(bǔ)。我國(guó)是泥石流多發(fā)國(guó)家，特別是，鐵路沿線(xiàn)由于施工或者認(rèn)為破壞等因素，易發(fā)生泥石流等災(zāi)害。這對(duì)鐵路的安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。目前，鐵路沿線(xiàn)的泥石流災(zāi)情報(bào)警和防護(hù)還多采取人工方式進(jìn)行。盡管現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有相關(guān)設(shè)備用于泥石流的報(bào)警工作，但是現(xiàn)有的非人工檢測(cè)方式存在一定的缺陷。比如，設(shè)備造價(jià)昂貴、監(jiān)測(cè)功能器件不夠耐用、金屬材質(zhì)的器件易于腐蝕損壞和存在失竊隱患等。同時(shí)，考慮到鐵路沿線(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在邊遠(yuǎn)山區(qū)，一般是多霧多雨少人地區(qū)，從而設(shè)備維護(hù)困難等。另一方面，近來(lái)光纖器件的快速發(fā)展和廣泛運(yùn)用，特別是先進(jìn)的光纖光柵傳感器技術(shù)，為遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供了可行性和便利性。光纖光柵傳感器具有體積小、精度高、壽命長(zhǎng)、高可靠性，與傳輸光纖兼容等優(yōu)點(diǎn)，且易埋入到待測(cè)物體內(nèi)部。其中，光纖Bragg光柵是一種新型的無(wú)源光子器件，可制成各種傳感器件，在傳感領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前，國(guó)際上還沒(méi)有用光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控鐵路沿線(xiàn)的案例。鑒于現(xiàn)實(shí)中鐵路沿線(xiàn)泥石流災(zāi)害的監(jiān)測(cè)需求，以及光纖傳感器器件技術(shù)的發(fā)展，本發(fā)明旨創(chuàng)造出一種更經(jīng)濟(jì)、高效的鐵路沿線(xiàn)泥石流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)不足并且符合經(jīng)濟(jì)高效需求的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供一種泥石流信息采集系統(tǒng)，設(shè)置在鐵路軌道附近，用于采集鐵路軌道附近與泥石流有關(guān)的信息，包括:光纖光柵傳感器個(gè)體或者由其構(gòu)成的分布式陣列，和光纖光柵解調(diào)儀，其中所述光纖光柵解調(diào)儀與所說(shuō)光纖光柵傳感器或由其構(gòu)成的陣列通過(guò)光纖光纜相連接；其中，所述傳感器個(gè)體或陣列設(shè)置在距離鐵路軌道一定距離的防護(hù)阻墻的泥石流沖擊面內(nèi)，所述傳感器個(gè)體或者陣列能夠在泥石流發(fā)生時(shí)感測(cè)到泥石流對(duì)阻墻的沖擊力，并轉(zhuǎn)換成感測(cè)信號(hào)返回給所述光纖光柵解調(diào)儀。其中，所述光纖光柵傳感器為應(yīng)力傳感器，其能夠感測(cè)阻墻沖擊面內(nèi)的應(yīng)力變化。其中，所述光纖光柵解調(diào)儀包括激光發(fā)射裝置，用于生成激光，和輸入輸出端口，用于將激光輸出到傳輸光纖中，所述傳輸光纖與光纖光柵傳感器相連接，激光經(jīng)光纖光柵傳感器反射后返回到所述光纖光柵解調(diào)儀，其中，激光在光纖光柵傳感器內(nèi)反射時(shí)，若所述光纖光柵受到外部應(yīng)力的作用，反射的激光的波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化，且所述變化與外部應(yīng)力之間具有預(yù)定的相關(guān)性。其中，所述光纖光柵解調(diào)儀由外部電源來(lái)供電和/或由自帶電源來(lái)供電。所述光纖光柵傳感器陣列串聯(lián)連接在多個(gè)分支光路中，每個(gè)分支光路通過(guò)光纜接續(xù)盒與主光纜連接，由主光纜將各個(gè)分路光纜連接到光纖光柵解調(diào)儀器上，當(dāng)入射激光經(jīng)過(guò)光纖光柵傳感器時(shí)，其向回反射的特定波段光由探測(cè)器檢測(cè)到；當(dāng)光纖光柵傳感器在某一點(diǎn)受力而產(chǎn)生應(yīng)變，甚至光纜受力斷開(kāi)，光纖光柵傳感器反射回的波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化或波長(zhǎng)信號(hào)消失，通過(guò)比較光源脈沖與后向反射射光的波長(zhǎng)可以得到光纖在實(shí)際工況下某一位置處的信息。其中，所述光纖光柵解調(diào)儀對(duì)從傳感器反射回來(lái)的激光進(jìn)行解調(diào)處理，并得出反射激光的波長(zhǎng)信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種泥石流信息分析系統(tǒng)，包括:信號(hào)接收裝置，用于接收來(lái)自泥石流信息采集系統(tǒng)的信號(hào)；處理器，通過(guò)分析來(lái)確定:
O每個(gè)激光波長(zhǎng)信號(hào)涉及哪個(gè)光纖光柵傳感器；
2)所涉激光的波長(zhǎng)的變化以及對(duì)應(yīng)的所代表的應(yīng)力水平；
3)是否發(fā)生泥石流以及泥石流程度。其中所述泥石流信息分析系統(tǒng)包括存儲(chǔ)裝置，其中預(yù)先存儲(chǔ):光纖光柵傳感器與波長(zhǎng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；波長(zhǎng)變化和光纖光柵傳感器所測(cè)的應(yīng)力之間關(guān)系；應(yīng)力與泥石流發(fā)生之間對(duì)應(yīng)關(guān)系。其中處理器，還包括用于:
確定是否對(duì)應(yīng)于一個(gè)或者幾個(gè)光柵光纖傳感器的波長(zhǎng)信號(hào)消失；以及
根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則，判斷是何處位置發(fā)生了嚴(yán)重泥石流災(zāi)害和/或哪條光纜損毀。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種鐵路軌道泥石流災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)，包括:
根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的泥石流信息采集系統(tǒng)；
根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一所述的泥石流信息分析系統(tǒng)；
報(bào)警系統(tǒng)，在所述泥石流信息分析系統(tǒng)確定發(fā)生泥石流和/或泥石流災(zāi)害等級(jí)的情況，以一種或多種方式發(fā)出報(bào)警信號(hào)和/或情報(bào)信息。其中，所述泥石流信息采集系統(tǒng)與所述泥石流信息分析系統(tǒng)通過(guò)有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)地方式遠(yuǎn)距離連接。另外，可以包括一個(gè)或多個(gè)所述泥石流信息采集系統(tǒng)，以及所述一個(gè)或多個(gè)所述泥石流信息采集系統(tǒng)向一個(gè)或多個(gè)所述泥石流信息分析系統(tǒng)提供收集的信息。所述泥石流信息分析系統(tǒng)綜合多個(gè)所述泥石流信息采集系統(tǒng)所收集的信息，確定鐵路軌道附近的多個(gè)監(jiān)測(cè)位置的泥石流災(zāi)害情況。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，光柵光纖應(yīng)力傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、穩(wěn)定性、重復(fù)性好；與光纖之間存在天然的兼容性，易與光纖連接、低損耗、光譜特性好、可靠性高；具有非傳導(dǎo)性，對(duì)被測(cè)介質(zhì)影響小，抗腐蝕、抗電磁干擾，適合惡劣環(huán)境；輕巧柔軟，可以在一根光纖中寫(xiě)入多個(gè)光柵，構(gòu)成傳感陣列，與波分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)分布式測(cè)量；測(cè)量信息是波長(zhǎng)編碼的，所以光纖光柵傳感器不受光源的光強(qiáng)波動(dòng)、光纖連接及耦合損耗；實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的高精度、無(wú)干擾的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳感，尤其是在鐵路無(wú)人區(qū)、無(wú)電區(qū)以及惡劣的環(huán)境下可長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。光纖光柵傳感器在保證光路暢通的前提下，不受外界電磁環(huán)境、溫度環(huán)境等方面的影響，并且自身又具有抗電磁干擾、尺寸小(標(biāo)準(zhǔn)裸光纖為125um)、重量輕、耐溫性好(工作溫度上限可達(dá)400°C -600°C )、復(fù)用能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)(傳感器到解調(diào)端可達(dá)幾公里)、耐腐蝕、高靈敏度、無(wú)源器件等優(yōu)點(diǎn)，僅在分辨率一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)上，就是傳統(tǒng)電子類(lèi)傳感器的1000倍。


圖1a為阻墻受到泥石流沖擊的示意 圖1b為傳感器布置在作為泥石流阻墻的水泥塊中的效果的示意 圖2為根據(jù)本發(fā)明的泥石流災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)的示意圖，其中包括了泥石流信息采集系統(tǒng)、泥石流信息分析系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)；
圖3為根據(jù)本發(fā)明的泥石流信息采集系統(tǒng)的示意 圖4為根據(jù)本發(fā)明的泥石流信息分析系統(tǒng)的邏輯過(guò)程示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步地進(jìn)行詳細(xì)描述。為了是鐵路軌道更加安全，在易發(fā)泥石流區(qū)域，通常會(huì)在鐵路橋梁的橋墩附近加設(shè)防護(hù)墻或者阻墻，以避免泥石流或者洪水對(duì)橋墩直接造成沖刷或沖擊損害。可以想見(jiàn)地，在其他可能的情況下，如需要也可以設(shè)置泥石流防護(hù)墻或者阻墻，以使得鐵路處于更好的安全保護(hù)。實(shí)際上，泥石流多發(fā)生在山谷區(qū)域，鐵路軌道一般置于鐵路橋之上，故在此僅以鐵路橋的場(chǎng)景為例，但不限制其他可能的情況。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在鐵路橋橋墩的地勢(shì)上游處設(shè)置的阻墻，可以根據(jù)流體力學(xué)的原理具有任何適當(dāng)?shù)男螤?，且其一般由水泥澆筑而成。在此為?jiǎn)單起見(jiàn)，將所述的阻墻僅表示為立體的水泥塊，優(yōu)選地是按預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)制造的水泥塊，其迎水面的背后一般可另設(shè)置縱深上垂直于阻墻的加固墻，如圖1a所示。迎水面直接受到泥石流的沖擊?？芍氖?，在泥石流的沖擊或積壓下，阻墻會(huì)產(chǎn)生一定的應(yīng)力形變。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在水泥阻墻內(nèi)或者表面上設(shè)置有一定的傳感器，如圖1b所示，可以探測(cè)水泥阻墻的應(yīng)力變化。優(yōu)選地是，使用光纖光柵應(yīng)力傳感器。所述光纖光柵傳感器具有體積小、靈敏度高、功耗低、適應(yīng)性強(qiáng)等等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上，也可以采用其他的適當(dāng)種類(lèi)的應(yīng)力傳感器，但此處僅以光纖光柵傳感器為例進(jìn)行描述。不同的應(yīng)力水平反映了泥石流災(zāi)害發(fā)生的程度。由此，用于探測(cè)阻墻應(yīng)力變化的傳感器可以用來(lái)探測(cè)泥石流災(zāi)害的發(fā)生以及危害的程度。為了能夠準(zhǔn)確的探測(cè)阻墻的應(yīng)力變化，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，將光纖光柵傳感器以預(yù)定的深度埋入阻墻水泥塊中，假定傳感器距離水泥塊的背面的深度為h?？商鎿Q地，光纖光柵傳感器也可以設(shè)置在阻墻的背表面。假定一個(gè)水泥塊中僅設(shè)置一個(gè)傳感器，該傳感器以能夠充分探測(cè)反映阻墻水泥塊的應(yīng)力變化為宜。根據(jù)本發(fā)明，光纖光柵應(yīng)力傳感器的工作原理是:
每個(gè)光纖光柵傳感器從激光源(比如解調(diào)儀)接收激光，并反射回特定波長(zhǎng)的激光。對(duì)于光纖光柵應(yīng)力傳感器，在應(yīng)力的影響下，由其反射回的激光波長(zhǎng)發(fā)生偏移。對(duì)于光纖光柵應(yīng)力傳感器，其反射的特征波長(zhǎng)λ在1510_1590nm之間。波長(zhǎng)偏移的量Λ λ與應(yīng)力F之間存在既定的關(guān)系，該關(guān)系式可以表示為:
Δ λ J=^Fi (I)
其中K為預(yù)定的系數(shù)，為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值或試驗(yàn)測(cè)定值。為了利用上述的關(guān)系式來(lái)通過(guò)光纖光柵應(yīng)力傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)泥石流的情況，根據(jù)本發(fā)明的原理，構(gòu)建一種泥石流信 息采集系統(tǒng)。信息采集系統(tǒng)
如圖2和圖3所示，泥石流信息采集系統(tǒng)包括:光纖光柵應(yīng)力傳感器分布式陣列，和光纖光柵解調(diào)儀。其中，所示傳感器分布式陣列包括多個(gè)光纖光柵傳感器，特例是僅僅包括一個(gè)該傳感器。所述的光纖光柵傳感器陣列可以是串聯(lián)連接，或者并聯(lián)連接，也可以并聯(lián)和串聯(lián)相結(jié)合的方式。例如，每個(gè)被檢測(cè)對(duì)象上可以設(shè)置一個(gè)傳感器，也可以設(shè)置幾個(gè)傳感器，并且多個(gè)被測(cè)對(duì)象上的傳感器經(jīng)過(guò)一定的方式連接。具體地，傳感器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可如圖2、3所示，所述光纖光柵傳感器陣列連接在多個(gè)分支光路中，每個(gè)分支光路通過(guò)光纜接續(xù)盒與主光纜連接，由主光纜將各個(gè)分路光纜連接到光纖光柵解調(diào)儀器上。由所述光纖光柵解調(diào)儀向光纖光柵應(yīng)力傳感器通過(guò)光纖光纜發(fā)送激光信號(hào)。一般地，解調(diào)儀發(fā)送預(yù)定的一束激光，包括多個(gè)預(yù)定波長(zhǎng)的激光。按照預(yù)定設(shè)置，正常狀態(tài)下每個(gè)的光纖光柵傳感器反射特定波長(zhǎng)的激光，而在外界應(yīng)力的作用下光纖光柵傳感器反射的激光的波長(zhǎng)發(fā)生了偏移或者是消失。所述解調(diào)儀通過(guò)比較反射回到解調(diào)儀的激光的波長(zhǎng)變化來(lái)觀測(cè)各個(gè)傳感器的外部環(huán)境對(duì)其所產(chǎn)生的影響。其中，所述光纖光柵解調(diào)儀包括:激光發(fā)射裝置，用于生成激光束，和激光輸入輸出端口，用于將激光輸出到傳輸光纖光纜中，所述傳輸光纖與光纖光柵傳感器相連接，以傳遞激光。另外，所述光纖光柵解調(diào)儀包括激光解調(diào)裝置，用于解調(diào)被反射的激光信號(hào)。另夕卜，所述光纖光柵解調(diào)儀包括還包括另外的數(shù)據(jù)輸出端口，用于向數(shù)據(jù)平臺(tái)，比如服務(wù)器傳輸采集的數(shù)據(jù)信息。其中，所述光纖光柵解調(diào)儀與光纖光柵傳感器陣列相對(duì)匹配地設(shè)置在某一局部待測(cè)環(huán)境中，所述解調(diào)儀設(shè)置在較為安全穩(wěn)定的位置。以及，所述光纖光柵解調(diào)儀可以由外部電源來(lái)供電，或者是在外部電源掉電的情況下可由其自帶的電源來(lái)供電。通過(guò)本發(fā)明的泥石流信息采集系統(tǒng)，可以收集得到關(guān)于某位置或者某局部區(qū)域泥石流發(fā)生的信息。其中，如果得到某傳感器反射的激光的波長(zhǎng)發(fā)生便宜且持續(xù)一定的時(shí)間段，這意味著該傳感器的位置發(fā)生了一定的泥石流災(zāi)害；以及如果應(yīng)該由該傳感器反射的激光消失，則說(shuō)明很可能是泥石流沖毀了該位置的阻墻。這就需要利用信息分析系統(tǒng)來(lái)分析上述信息采集系統(tǒng)所收集的信號(hào)，從而得出一定的結(jié)論。
泥石流信息分析系統(tǒng)
根據(jù)本發(fā)明的原理，需要設(shè)置信息分析系統(tǒng)來(lái)分析從上述信息采集系統(tǒng)收集得到的信息。優(yōu)選地是，一個(gè)信息分析系統(tǒng)可以分析來(lái)自眾多個(gè)信息米集系統(tǒng)的信息。其中，用于泥石流信息的分析系統(tǒng)可以通過(guò)有線(xiàn)方式比如光纜與信息采集系統(tǒng)連接?？商鎿Q地是，也可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式發(fā)送和傳遞信息，這可以借助于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，所述信息分析系統(tǒng)可以具體地實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)服務(wù)器，如圖2所示，其包括或者連接相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)本發(fā)明，所述信息分析系統(tǒng)對(duì)信息采集系統(tǒng)，包括處理器，作為數(shù)據(jù)處理和邏輯判斷單元，用于對(duì)解調(diào)儀發(fā)送的與傳感器波長(zhǎng)變化有關(guān)的信息進(jìn)行分析和判斷，如圖4所示，包括以下步驟:
步驟101:所涉波長(zhǎng)確定是屬于哪個(gè)光纖光柵傳感器的信息。鑒于光纖光柵傳感器波長(zhǎng)偏移的量與每個(gè)所述傳感器的特征波長(zhǎng)相比較而言為很小的值，一般僅為一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)納米的量，且變化后的波長(zhǎng)一般與相鄰波段的傳感器特征波長(zhǎng)也能夠很好的區(qū)分。這樣，確定了波長(zhǎng)信息后就可以確定是對(duì)應(yīng)哪個(gè)光纖光柵傳感器的信息。其中，每個(gè)光柵光纖傳感器對(duì)應(yīng)的特征波長(zhǎng)λ及其可變范圍預(yù)先存儲(chǔ)在服務(wù)器中，或者根據(jù)預(yù)先確定的量來(lái)計(jì)算得出。表I
權(quán)利要求
1.一種泥石流信息采集系統(tǒng)，設(shè)置在鐵路軌道附近，用于收集鐵路軌道附近與泥石流有關(guān)的信息，包括: 光纖光柵傳感器個(gè)體或者由其構(gòu)成的分布式陣列，和 光纖光柵解調(diào)儀，其中所述光纖光柵解調(diào)儀與所說(shuō)光纖光柵傳感器或由其構(gòu)成的陣列通過(guò)光纖光纜相連接； 其中，所述傳感器個(gè)體或陣列設(shè)置在距離鐵路軌道一定距離的防護(hù)阻墻的泥石流沖擊面內(nèi)，所述傳感器個(gè)體或者陣列能夠感測(cè)到在泥石流發(fā)生時(shí)泥石流對(duì)阻墻的沖擊力，并轉(zhuǎn)換成感測(cè)信號(hào)返回給所述光纖光柵解調(diào)儀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥石流信息采集系統(tǒng)，其中所述光纖光柵傳感器為應(yīng)力傳感器，其能夠感測(cè)阻墻沖擊面內(nèi)的應(yīng)力變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥石流信息采集系統(tǒng)，其中所述光纖光柵解調(diào)儀包括激光發(fā)射裝置，用于生成激光，和輸入輸出端口，用于將激光輸出到傳輸光纖中，所述傳輸光纖與光纖光柵傳感器相連接，激光經(jīng)光纖光柵傳感器反射后返回到所述光纖光柵解調(diào)儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥石流信息采集系統(tǒng)，其中所述光纖光柵解調(diào)儀由外部電源來(lái)供電和/或由自帶電源來(lái)供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥石流信息采集系統(tǒng)，所述光纖光柵傳感器陣列連接在多個(gè)分支光路中，每個(gè)分支光路通過(guò)光纜接續(xù)盒與主光纜連接，由主光纜將各個(gè)分路光纜連接到光纖光柵解調(diào)儀器上， 其中，當(dāng)入射激光經(jīng)過(guò)光纖光柵傳感器時(shí)，其向回反射的特定波段光由探測(cè)器檢測(cè)到；當(dāng)光纖光柵傳感器在某一點(diǎn)受力而產(chǎn)生應(yīng)變， 或者光纜受力斷開(kāi)，光纖光柵傳感器反射回的波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化或波長(zhǎng)信號(hào)消失。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥石流信息采集系統(tǒng)，其中所述光纖光柵解調(diào)儀對(duì)從傳感器反射回來(lái)的激光進(jìn)行解調(diào)處理，并得出反射激光的波長(zhǎng)信號(hào)。
7.—種泥石流信息分析系統(tǒng)，包括: 信號(hào)接收裝置，用于接收來(lái)自泥石流信息采集系統(tǒng)的信號(hào)， 處理器，通過(guò)分析來(lái)確定: 1)每個(gè)激光波長(zhǎng)信號(hào)涉及哪個(gè)光纖光柵傳感器； 2)所涉激光的波長(zhǎng)的變化以及對(duì)應(yīng)的所代表的應(yīng)力水平； 3)是否發(fā)生泥石流以及泥石流程度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括存儲(chǔ)裝置，其中預(yù)先存儲(chǔ): 光纖光柵傳感器與波長(zhǎng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 波長(zhǎng)變化和光纖光柵傳感器所測(cè)的應(yīng)力之間關(guān)系； 應(yīng)力與泥石流發(fā)生之間對(duì)應(yīng)關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中處理器，還包括用于: 確定是否對(duì)應(yīng)于一個(gè)或者幾個(gè)光柵光纖傳感器的波長(zhǎng)信號(hào)消失；以及 根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則，由此判斷是何處位置發(fā)生了嚴(yán)重泥石流災(zāi)害和/或哪條光纜損毀。
10.一種鐵路軌道泥石流災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的泥石流信息采集系統(tǒng)；根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一所述的泥石流信息分析系統(tǒng)； 報(bào)警系統(tǒng)，在所述泥石流信息分析系統(tǒng)確定發(fā)生泥石流和/或泥石流災(zāi)害等級(jí)的情況，以一種或多種方式發(fā)出報(bào)警信號(hào)和/或情報(bào)信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，特征在于，所述泥石流信息采集系統(tǒng)與所述泥石流信息分析系統(tǒng)通過(guò)有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)地方式遠(yuǎn)距離連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的系統(tǒng)，特征在于，包括一個(gè)或多個(gè)所述泥石流信息采集系統(tǒng)，以及 所述一個(gè)或多個(gè)所述泥石流信息采集系統(tǒng)向一個(gè)或多個(gè)所述泥石流信息分析系統(tǒng)提供收集的信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，特征在于，所述泥石流信息分析系統(tǒng)綜合多個(gè)所述泥石流信息采集系統(tǒng)所收集的信息，確定鐵路軌道附近的多個(gè)監(jiān)測(cè)位置的泥石流災(zāi)害情況。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鐵路軌道泥石流災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)，包括泥石流信息采集系統(tǒng)；泥石流信息分析系統(tǒng)；報(bào)警系統(tǒng)，在所述泥石流信息分析系統(tǒng)確定發(fā)生泥石流和/或泥石流災(zāi)害等級(jí)的情況，以一種或多種方式發(fā)出報(bào)警信號(hào)和/或情報(bào)信息。
文檔編號(hào)G01L1/24GK103177531SQ20111043754
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者錢(qián)鴻治, 溫海寧, 張植俊, 曹學(xué)光, 楊小軍, 羅鵬 申請(qǐng)人:同方威視技術(shù)股份有限公司