基于光纤光栅的高速铁路钢轨损伤识别技术

HIGH SPEED RAILWAY TECHNOLOGY（2021）

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Abstract

对400 km/h及以上超高速铁路重点地段的钢轨伤损情况展开实时、长期、准确的监测对保障列车安全运行至关重要.传统高速铁路传感仪器因现场部署困难及抗电磁干扰能力差等问题,难以直接运用于400 km/h及以上超高速铁路的高频振动特性检测.目前,光纤光栅(FBG)传感技术因单根光纤可交叉构造光纤光栅网格,能实现多点分布测量,同时其特有的波长解调技术有利于提高传感灵敏度及信号抗干扰性,十分适用于超高速铁路钢轨伤损高频振动特性监测.基于此,本文采用FBG传感器对钢轨伤损监测展开研究.首先,将钢轨进行室内动态加载试验,利用FBG传感器分别采集钢轨正常与伤损处的应变与加速度数据;然后,基于卷积神经网络对采集得到的数据进行钢轨伤损检测训练,并验证了其准确率.结果表明,FBG传感器技术能为400 km/h及以上超高速铁路的钢轨伤损监测及部署提供有效的解决办法.

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