光纖光柵傳感器技術為高鐵保駕護航

【亞洲儀表網(wǎng)訊】近年來，中國高鐵網(wǎng)發(fā)展越來越快，2016年是國家高鐵“走出去”的計劃元年。為保證高鐵可在不同環(huán)境下安全運行，香港理工大學國家軌道交通電氣化與自動化工程技術研究中心香港分中心研發(fā)的光纖光柵傳感器將隨高鐵一起走出國門，為千萬人出行保駕護航。

光纖光柵傳感器技術為高鐵保駕護航（網(wǎng)絡配圖）

據(jù)香港理工大學倪一清教授介紹，我們平時搭乘列車，有時會覺得震動很大，乘車不舒服，這就是列車車輪出現(xiàn)了扁疤或者多邊形。扁疤雖然只有幾微米，但因為高鐵運行速度快，卻會對高鐵產(chǎn)生極大震動。而傳感器的作用，就是發(fā)現(xiàn)列車哪些地方出現(xiàn)了扁疤。

所謂光纖光柵監(jiān)測系統(tǒng)，其實就是將碳纖維拉成光纖，再刻成光柵以安裝在列車和鐵軌上的傳感器。光柵接收到激光信號后，會有反射波長，根據(jù)列車不同位置光柵反射回的波長情況，就可實時監(jiān)測列車安全。

高鐵線路復雜多樣，放置傳感器成為了一個大問題。據(jù)倪教授介紹，光纖傳感器的高明之處就在于利用鐵軌監(jiān)測列車，即在鐵軌的某一小段放置傳感器，只要保證傳感器鋪放長度稍大于一個車輪周長，就能將所有經(jīng)過這一段的列車車輪全部監(jiān)測一次。同理，也可利用在車輪上放置傳感器監(jiān)測鐵軌。

對于光纖光柵傳感器的優(yōu)勢，倪教授認為，一方面，傳統(tǒng)的傳感器使用電信號會受到火車及鐵軌產(chǎn)生的電磁信號干擾，而光纖則不存在這個問題；另一方面，中心研發(fā)的傳感器質(zhì)量小，可直接安裝在高鐵上，并不影響列車正常運行。

目前，中心希望站在更高的角度為國家高鐵戰(zhàn)略提供幫助。倪教授展示了分中心的多個研究方向，其中不少課題都極具前瞻性，例如有教授提出將高鐵列車作為移動大氣觀測平臺，通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)，高鐵跑到哪里，就可以收集當?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)，或能為天氣預報、霧霾研究等提供支持。

在倪教授看來，這樣的研究恰逢其時?，F(xiàn)在，中國高鐵出口到不少發(fā)達國家，他們考慮層面比想像要廣闊，如對環(huán)境的影響、能否達到零能源損耗等。只將高鐵當成一個交通工具來研究已經(jīng)過時，對高鐵與外部環(huán)境的關系看做整體來研究才是未來新趨勢。同時，倪教授希望，傳感器能夠成為列車的一個部分，而不再需要分開安裝，只有這樣，高鐵才能成為一個智能化的產(chǎn)品。