车体焊缝健康监测系统

1.产品背景

随着现代轨道交通向着高速、载荷方向的发展，轨道车辆的速度及运载能力得到了大幅度的提高，同时本大规模应用的电子传感器也面临着日趋严重的电磁系统干扰，而轨道交通车体焊缝健康监测系统是一种可以安装在时速350公里高速铁路、时速160公里的普通铁路、城际快线和时速80公里的地铁在内的对轨道交通的车体动态结构形变进行实时监测和预警的光纤传感系统。

2.方案内容

轨道交通车体焊缝健康监测系统采用光纤传感技术，该技术具有抗高频振动、抗电磁干扰、灵敏度高、耐腐蚀性的优点，系统以FBGA嵌入式核心主板为系统架构，集成应用多功能传感器技术、低失真抗混滤波器技术、共振解调技术、小波分析技术、专家诊断技术等，对车体的关键部位的形变和振动进行全面监测及诊断，并对故障进行早期预警和精确定位，从而为轨道车辆的安全运行提供了坚实的技术保障。

图1：车体焊缝监测系统示意图

3.解决问题

轨道交通车体焊缝健康检测系统可对轨道交通车体结构的焊缝进行实时监测和预警。研究空气动力学、载客量、时速和轨道之间的动态关联所给车体重要结构部件，如枕梁与牵引梁连接处三角补强板焊缝、枕梁补强与地板枕梁内侧焊缝、枕梁补强与地板枕梁外侧焊缝、客室门机构锁紧装置附近门立柱焊缝，以及枕梁型材熔合口位置的焊缝等部位。

4.比较优势

相较于传统的压电传感技术，本司的光纤传感技术具有如下优势:

表1：智能光纤传感技术与压电传感技术对比