高速鐵路光纖光柵車(chē)輪傳感系統(tǒng)研究.pdf

1、車(chē)輪傳感系統(tǒng)是一種重要的鐵路專(zhuān)用安全監(jiān)測(cè)設(shè)備,它可以實(shí)現(xiàn)列車(chē)計(jì)軸、接近預(yù)告、車(chē)輪定位功能,配合其它設(shè)備來(lái)保證鐵路運(yùn)輸安全。目前車(chē)輪傳感系統(tǒng)主要應(yīng)用的是磁鋼傳感器,經(jīng)常受到周?chē)蛩氐母蓴_,如雨天雷擊、電流感應(yīng)、電磁干擾,嚴(yán)重限制了磁鋼傳感器對(duì)電氣化和高速列車(chē)傳感的應(yīng)用。
　　 為了解決傳統(tǒng)基于磁鋼技術(shù)的車(chē)輪傳感系統(tǒng)在應(yīng)用中的難題,將光纖光柵(FBG)傳感技術(shù)引入到高速鐵路的車(chē)輪監(jiān)測(cè)應(yīng)用中。論文中以FBG為傳感器件,結(jié)合波長(zhǎng)采集儀,

2、將鋼軌的應(yīng)變轉(zhuǎn)化為光柵的反射波長(zhǎng)變化,實(shí)現(xiàn)車(chē)輪傳感的功能,該系統(tǒng)具有抗電磁干擾、體積小、安裝方便、防潮、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文介紹了光纖光柵對(duì)應(yīng)變和溫度的傳感原理,根據(jù)軌道彈性梁模型,對(duì)鋼軌進(jìn)行豎向靜力分析,得到軌道的應(yīng)變范圍并計(jì)算了在車(chē)輪作用下的軌道變形,確定了傳感器的安裝位置,并根據(jù)軌道結(jié)構(gòu)和鐵路現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,設(shè)計(jì)并制作了便于安裝和拆卸的車(chē)輪傳感器夾持結(jié)構(gòu)。應(yīng)用LabVIEW軟件編寫(xiě)采集程序,設(shè)計(jì)人機(jī)交互的界面,進(jìn)行波長(zhǎng)