高速鐵路網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展，越來(lái)越快的運(yùn)行速度對(duì)安全監(jiān)測(cè)提出了更高的要求。清華大學(xué)近日發(fā)布的一項(xiàng)高鐵健康實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，巧妙利用沿線(xiàn)既有光纜，無(wú)需布設(shè)專(zhuān)用傳感器就能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離分布式感知，大幅縮短了高鐵健康監(jiān)測(cè)周期。該技術(shù)已在京廣高鐵沿線(xiàn)布設(shè)實(shí)驗(yàn)，可有效反映其健康狀況。
“現(xiàn)有的高鐵安全監(jiān)測(cè)方法多依賴(lài)傳感器，監(jiān)測(cè)周期較長(zhǎng)，難以實(shí)時(shí)響應(yīng)突發(fā)軌道故障?！鼻迦A精密儀器系副教授王波介紹，他帶領(lǐng)課題組利用京廣高鐵北京西站至杜家坎沿線(xiàn)既有通信光纜，構(gòu)建起大尺度光纖干涉儀實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了高鐵列車(chē)振動(dòng)特征和線(xiàn)路區(qū)段的對(duì)應(yīng)關(guān)系?！拔覀兺ㄟ^(guò)對(duì)高鐵振動(dòng)信號(hào)的持續(xù)定位和逐段統(tǒng)計(jì)，將這條全長(zhǎng)12公里的線(xiàn)路劃分為若干監(jiān)測(cè)區(qū)段，形成各區(qū)段振動(dòng)特征健康譜帶，反映高速鐵路的健康狀況。”
王波說(shuō)，監(jiān)測(cè)期間，相關(guān)單位對(duì)高鐵線(xiàn)路上一處發(fā)生微小蠕變變形的軌道區(qū)段實(shí)施了檢修。實(shí)驗(yàn)表明，該變形軌道區(qū)段的振動(dòng)特征譜超出了該區(qū)段的健康譜帶，并在軌道檢修后回歸到了健康范圍內(nèi)。
該成果近日在《自然·通訊》上發(fā)表。王波表示，課題組提出的高鐵健康實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，無(wú)需布設(shè)專(zhuān)用傳感器即可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離分布式感知，顯著縮短了高速鐵路健康監(jiān)測(cè)周期。此外，在高鐵夜間停運(yùn)的空窗期內(nèi)，沿線(xiàn)光纜背景環(huán)境安靜，課題組還基于該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，監(jiān)測(cè)到了地震波、普鐵列車(chē)振動(dòng)等信號(hào)，“這也證明了，利用既有光纖網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的感知系統(tǒng)可作為高鐵健康監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)輔助工具，并具有建立大規(guī)模感知網(wǎng)絡(luò)的潛力?！?/p>
編輯：李華山
