

軌道裝備的智能診斷與維護(hù)檢修是軌道交通裝備智能化的重要方向。在軌道裝備的智能診斷中,需要由各類(lèi)的傳感器來(lái)獲取鐵路運(yùn)行的大量實(shí)時(shí)信息,這些信息匯總到鐵路指揮調(diào)度中心的專(zhuān)家系統(tǒng)里面,進(jìn)行故障預(yù)警和故障診斷,通過(guò)智能網(wǎng)絡(luò)支持列車(chē)的維護(hù)檢修。光纖光柵傳感器在列車(chē)健康狀況參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中具有很大優(yōu)勢(shì),因?yàn)樗梢詼y(cè)量許多參數(shù),同時(shí)也可以很方便地分布成網(wǎng),對(duì)大量信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
1、列車(chē)轉(zhuǎn)向架健康監(jiān)測(cè)
轉(zhuǎn)向架是列車(chē)的重要部件,其健康狀況關(guān)系到列車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性與 性。國(guó)內(nèi)許多列車(chē)上都對(duì)轉(zhuǎn)向架的加速度、溫度等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,以監(jiān)測(cè)其健康情況。然而傳統(tǒng)的電類(lèi)傳感器在轉(zhuǎn)向架的健康監(jiān)測(cè)中存在諸多缺點(diǎn),如:轉(zhuǎn)向架上的電磁干擾環(huán)境較為惡劣,電機(jī)啟動(dòng)和停止時(shí)會(huì)產(chǎn)生的電磁干擾;轉(zhuǎn)向架上有時(shí)會(huì)有高電壓存在;電類(lèi)傳感器需要屏蔽,體積較大,難以安裝于剎車(chē)片等關(guān)鍵部位的表面。
光纖光柵傳感器非常適合于列車(chē)轉(zhuǎn)向架的健康監(jiān)測(cè)。2007年香港理工大學(xué)的有關(guān)學(xué)者與香港地鐵公司合作,在地鐵列車(chē)上安裝了一套列車(chē)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用了300多個(gè)光纖光柵傳感器,對(duì)列車(chē)上所有轉(zhuǎn)向架的加速度、電機(jī)繞組溫度、電機(jī)軸端溫度、剎車(chē)片溫度、剎車(chē)片的應(yīng)力等參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量,并根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了故障預(yù)測(cè),很好地提高了列車(chē)運(yùn)行的 性與維修的及時(shí)性。
2、車(chē)廂關(guān)鍵焊點(diǎn)的健康監(jiān)測(cè)
列車(chē)上許多部件都是通過(guò)焊接組裝起來(lái)的,這些焊點(diǎn)長(zhǎng)期使用會(huì)因振動(dòng)、腐蝕等原因而變得不,從而給鐵路行車(chē) 帶來(lái)隱患。對(duì)一些關(guān)鍵焊點(diǎn)的應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)可以提早發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)的性問(wèn)題。傳統(tǒng)的電阻應(yīng)變片存在許多問(wèn)題, 先它的體積比較大,將它布置在車(chē)上時(shí)它本身就有脫落的危險(xiǎn);其次它的性能不好,長(zhǎng)期使用會(huì)因?yàn)樗?、生銹等原因而發(fā)生故障;此外它會(huì)受到電磁干擾的影響。使用光纖光柵傳感器就能解決這些問(wèn)題,并且光纖光柵對(duì)于應(yīng)變的靈敏度比電阻應(yīng)變片靈敏得多。香港理工大學(xué)的有關(guān)學(xué)者應(yīng)用光纖光柵傳感器對(duì)車(chē)上一些關(guān)鍵焊點(diǎn)的應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè),提高了列車(chē)運(yùn)行的 性。
3、列車(chē)載荷監(jiān)測(cè)
光纖光柵傳感器還可裝在軌道上用于列車(chē)載荷的監(jiān)測(cè)。如香港地鐵公司在地鐵軌道上安裝光纖光柵傳感器,對(duì)鋼軌的應(yīng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),從而實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)目的:監(jiān)測(cè)輪軌的健康情況;監(jiān)測(cè)列車(chē)的載荷,從而估算列車(chē)上的交通流量;監(jiān)測(cè)兩條鐵軌的載荷差別,防止因載荷過(guò)于集中而造成輪軌損壞;監(jiān)控列車(chē)進(jìn)站情況,防止列車(chē)相撞。特別是在列車(chē)進(jìn)站的監(jiān)測(cè)方面,光纖光柵傳感器的性比電磁式傳感器的性要好,可避免電磁式傳感器因受電磁干擾而產(chǎn)生虛報(bào)的現(xiàn)象。