隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路隧道，特別涉及一種隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國鐵路建設(shè)的快速增長，隧道建設(shè)及運(yùn)營規(guī)模均位居世界第一。隨著隧道運(yùn)營年限增長，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)老化等病害的數(shù)量逐年增加，隧道病害問題日益突出。其中，隧道突發(fā)的襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌對(duì)鐵路運(yùn)營安全的威脅最為嚴(yán)重，如:內(nèi)六線發(fā)生隧道邊墻垮塌，造成行車中斷；達(dá)成線茍家溝隧道洞身拱部剝落，約5m3混凝土塊散落于線路上，造成行車中斷；日本山陽新干線北九州隧道邊墻混凝土部分剝落，導(dǎo)致列車停運(yùn)10小時(shí)，6萬多乘客出行受到影響；室蘭本線禮文濱隧道發(fā)生列車與剝落的混凝土塊碰撞，導(dǎo)致列車脫軌，51列列車取消，8500位乘客受到影響。由于隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌的突發(fā)性，往往難以進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警，避免事故發(fā)生后給行車帶來更大破壞，顯得尤為重要。因此，目前迫切需要提出一種有效的隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法和報(bào)警系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，以有效地對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌進(jìn)行長期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警，確保鐵路運(yùn)營安全。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]本發(fā)明的隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)，其特征是它包括:分布式光纖傳感器，沿隧道內(nèi)道床縱向多路平行布設(shè)；傳輸光纜，將分布式光纖傳感器的光信號(hào)傳輸?shù)椒植际焦饫w振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)；分布式光纖振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，根據(jù)光信號(hào)實(shí)時(shí)分析分布式光纖傳感器上的振動(dòng)信號(hào)；襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌振動(dòng)信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，識(shí)別隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)，并發(fā)出災(zāi)害信息；無線傳輸裝置，中轉(zhuǎn)災(zāi)害信息；遠(yuǎn)程終控中心，發(fā)布隧道災(zāi)害信息并報(bào)警。
[0006]本發(fā)明的有益效果是，有效解決了當(dāng)前隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌發(fā)生突然難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌災(zāi)害的無人值守實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警，該系統(tǒng)具有抗電磁場(chǎng)干擾強(qiáng)、耐久性好、布設(shè)簡單、不間斷連續(xù)監(jiān)測(cè)等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0007]圖1是隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)示意圖。
[0008]圖中不出構(gòu)件、部位名稱及所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記:分布式光纖傳感器1 ;傳輸光纜2 ;分布式光纖振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)3 ;襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌振動(dòng)信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)4 ;無線傳輸裝置5 ;遠(yuǎn)程終控中心6。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0010]參照附圖，本發(fā)明的隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)，其特征是它包括:分布式光纖傳感器1，沿隧道內(nèi)道床縱向多路平行布設(shè)；傳輸光纜2，將分布式光纖傳感器1的光信號(hào)傳輸?shù)椒植际焦饫w振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)3 ;分布式光纖振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)3，根據(jù)光信號(hào)實(shí)時(shí)分析分布式光纖傳感器上的振動(dòng)信號(hào)；襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌振動(dòng)信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)4，識(shí)別隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)，并發(fā)出災(zāi)害信息；無線傳輸裝置，中轉(zhuǎn)災(zāi)害信息；遠(yuǎn)程終控中心6，發(fā)布隧道災(zāi)害信息并報(bào)警。
[0011]分布式光纖傳感器1沿隧道內(nèi)道床縱向多路平行布設(shè)，各平行布設(shè)的傳感器首尾相連構(gòu)成整個(gè)分布式光纖傳感器測(cè)試通路，監(jiān)測(cè)隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)。
[0012]分布式光纖振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)3作用是米集分布式光纖傳感器1的振動(dòng)干擾光相位信號(hào)，并根據(jù)光時(shí)域反射技術(shù)進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)定位。
[0013]襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌振動(dòng)信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)4作用是基于支持向量機(jī)分類方式建立現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試的行車、自然風(fēng)、行人、隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌等多個(gè)振動(dòng)樣本空間，分類識(shí)別隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)振動(dòng)信號(hào)的分布位置、強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行災(zāi)害分級(jí)，發(fā)送災(zāi)害信息。
[0014]無線傳輸裝置5的作用是中轉(zhuǎn)襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌振動(dòng)信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)4發(fā)送的災(zāi)害信息。遠(yuǎn)程終控中心6作用是接收GSM/GPRS塔5的災(zāi)害信息，實(shí)時(shí)發(fā)布災(zāi)害信息并報(bào)警。
[0015]本發(fā)明有效解決了當(dāng)前隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌發(fā)生突然難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌災(zāi)害的無人值守實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警，該系統(tǒng)具有抗電磁場(chǎng)干擾強(qiáng)、耐久性好、布設(shè)簡單、不間斷連續(xù)監(jiān)測(cè)等特點(diǎn)。
[0016]以上所述只是用圖解說明本發(fā)明隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)的一些原理，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請(qǐng)的專利范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，其特征是它包括:分布式光纖傳感器(I)，沿隧道內(nèi)道床縱向多路平行布設(shè)；傳輸光纜(2)，將分布式光纖傳感器(I)的光信號(hào)傳輸?shù)椒植际焦饫w振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)(3);分布式光纖振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)(3)，根據(jù)光信號(hào)實(shí)時(shí)分析分布式光纖傳感器(I)上的振動(dòng)信號(hào)；襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌振動(dòng)信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)(4)，識(shí)別隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)，并發(fā)出災(zāi)害信息；無線傳輸裝置(5)，中轉(zhuǎn)災(zāi)害信息；遠(yuǎn)程終控中心(6)，發(fā)布隧道災(zāi)害信息并報(bào)警。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，其特征是:所述各平行布設(shè)的分布式光纖傳感器(I)首尾相連構(gòu)成整個(gè)分布式光纖傳感器測(cè)試通路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，其特征是:所述襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌振動(dòng)信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)(4)基于支持向量機(jī)分類方式建立現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試的行車、自然風(fēng)、行人、隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌等多個(gè)振動(dòng)樣本空間，分類識(shí)別隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)振動(dòng)信號(hào)的分布位置、強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行災(zāi)害分級(jí)，發(fā)送災(zāi)害信息。
【專利摘要】隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，以有效地對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌進(jìn)行長期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及報(bào)警，確保鐵路運(yùn)營安全。它包括：分布式光纖傳感器，沿隧道內(nèi)道床縱向多路平行布設(shè)；傳輸光纜，將分布式光纖傳感器的光信號(hào)傳輸?shù)椒植际焦饫w振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)；分布式光纖振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，根據(jù)光信號(hào)實(shí)時(shí)分析分布式光纖傳感器上的振動(dòng)信號(hào)；襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌振動(dòng)信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，識(shí)別隧道襯砌結(jié)構(gòu)剝落垮塌產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)，并發(fā)出災(zāi)害信息；無線傳輸裝置，中轉(zhuǎn)災(zāi)害信息；遠(yuǎn)程終控中心，發(fā)布隧道災(zāi)害信息并報(bào)警。
【IPC分類】G08B21/10
【公開號(hào)】CN105303777
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510780131
【發(fā)明人】趙東平, 何建平, 譚信榮, 喻渝, 徐駿, 路軍富, 高柏松, 余浩偉
【申請(qǐng)人】中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月13日