Измерительная волоконно-оптическая система мониторинга рельсовых плетей железнодорожного пути

摘要

Настоящее исследование посвящено разработке элементов информационно-измерительной системы, направленной на измерение параметров напряженно-деформированного состояния рельсовых плетей бесстыкового пути. Измерительные модули крепятся непосредственно к боковой поверхности рельса и содержат волоконно-оптические датчики, имеющие специальную структуру изменения показателя преломления по длине базовой части. Составляются уравнения, описывающие деформацию рельсовой плети под воздействием различных внутренних и внешних сил, затем оцениваются теоретические величины абсолютных деформаций, получаемых на базовой длине датчика. Теоретические значения деформаций сравниваются со значениями, полученными в ходе натурных измерений, для этого измеряются изменения в параметрах световых импульсов, проходящих по оптическому каналу с брэгговскими решетками. Реализованные подходы в измерениях и моделировании актуальны для участков железнодорожного пути, наиболее подверженным деформациям с большим градиентом значений, например, перед искусственными сооружениями, на стрелочных переводах, в местах пучения земляного полотна и т.д.