【儀表網 儀表研發】7月14-15日，上海鐵路局組織科信部、電務處、安監室、科研所、網絡信息安全科及路內外知名專家16人對中科院合肥物質科學研究院安徽光機所等單位共同承擔的中國鐵路上海局集團有限公司重大科研課題《基于光纖檢測的鐵路通信作業安全監測平臺》進行了鐵路現場測試驗收和答辯質詢評審。
 

　　隨著我國經濟的高速發展，鐵路逐漸成為我國交通運輸的主力軍。軌道列車載重和行車速度不斷提高，而軌道長期運行產生的應力、沉降、結構疲勞等使得鐵路基礎設施問題頻現，制約了鐵路長期安全運營和發展。因此深入研究有效的軌道交通狀況的監測預警技術，開發具有自主知識產權的智能化列車運行參數監測預警系統十分必要。
 

　　面對這一國計民生重大需求，近年來，安光所激光技術中心張志榮研究員團隊的湯玉泉高工、楊爽博士后、胡洲暢等科研人員自主研發了具有知識產權的可用于鐵路通信安全監測的光纖傳感監測設備，該設備最早在2019年6月上海鐵路局某通信段開展基于光纖傳感的列車運行參數監測外場實驗。
 

　　在前期技術攻關的基礎上，目前基于相位敏感的光纖光時域反射計技術在實驗室內完成了100千米范圍內的振動信號采集和相位解調工作，并集成為實時在線測量儀器。針對現場試驗段內光纜與鐵路非嚴格伴行，存在化工廠、煤礦、公鐵兩用大橋、省道、專用列車軌道等多種干擾因素，帶來的部分信號缺失、信噪比低、干擾大識別難、定位難度大、方向判定難等問題，科研人員經過兩年的攻堅克難，采用了分段數據處理、映射定位、人工智能識別、灰度預測、閾值判定、大數據、云平臺、地圖關聯定位等方法，通過野外實地標校及勘測確定了光纜與列車的關聯難題，實現了全試驗線路列車運行的準確跟蹤和運行參數獲取，搭建了基于互聯網云平臺的鐵路通信作業安全監測平臺，包含電腦終端、手機APP、聲光報警器等，實現了鐵路作業人員勞動安全監測的上下行多級靠近聲、光、震動等方式的實時預警。
 

　　項目驗收期間， 14日現場測試專家組4人在項目團隊、鐵路實驗人員、段務長及公司負責人的陪同下，頂著40度的高溫親臨試驗現場，細致的查驗系統說明、功能化等要求，并對每一項功能進行了詳細的測試和功能化驗證。隨后，所有成員連夜趕往上海參與15日的現場評審會，與會專家組聽取了課題團隊的詳細匯報及測試組專家的現場驗收結論，仔細審閱了驗收(評審)資料、查新報告、測試報告，并現場登錄系統查看了云平臺軟件及app軟件，核實了上下行實時列車的發車狀態。最后，專家組經質詢、討論，一致認為課題團隊提供的資料齊全，翔實可靠，完成了任務書內容和約定的考核指標，各項指標達到了路內先進水平，符合驗收要求，一致同意該課題通過驗收。
 

　　目前，該項目進入優化推廣階段，張志榮團隊將在已有基礎上，依據專家組意見進一步優化提升系統硬件測量能力，完善豐富系統服務功能，提升安全防護等級，爭取早日完成基于光纖檢測的鐵路通信作業安全監測平臺的大范圍部署工作，讓該科技成果早日服務于鐵路運營系統，為國家、社會發展和人員安全做出貢獻。今后，這類利用光纖傳感技術還可以實現周界安防、燃氣及水管道泄漏、基礎設施結構健康、山體滑坡、路政運維、煤礦自燃等眾多方面的應用。
 

　　該研究成果由中科院合肥物質科學研究院院長基金(火花)項目(YZJJ2020QN3)、上海鐵路局重點科技立項項目(上鐵2020127)、安徽省重點研發計劃項目(201903b06020014)、合肥市自然科學基金項目(2021021)等項目支持。