地铁轨道结构的条件诊断方法,采用分布式光纤传感

科学领域:

• 土木工程 土木工程是指土木工程.
• 地质技术工程 地质技术工程
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 城市铁路交通系统面临着因高负载运行而导致轨道结构损坏的风险日益增加.
• 地铁轨道的传统检测方法在覆盖范围和实时性能上是有限的,从而损害了运营安全.
• 确保地铁轨道结构的安全性和完整性对于可靠的城市交通至关重要.

研究的目的:

• 通过分布式光纤传感提出一种用于诊断地铁轨道结构状态的新方法.
• 与传统方法相比,提高检测轨道异常的准确性和效率.
• 为地铁轨道结构的智能监控和安全提供可靠的技术支持.

主要方法:

• 开发了一种相关模型,用于使用最佳空间窗口来减少计算复杂性的应变监测数据.
• 构建了一个深度生成对抗网络 (GAN) 模型,包含用于数据分析的剩余学习.
• 利用对称测量点的空间相关性分析和预测残余的Mahalanobis距离进行诊断.

主要成果:

• 提出的方法有效地消除了周期性干扰,如温度变化.
• 精确检测局部应变异常的定位误差小于测量点间隔 (20厘米).
• 深度学习模型在识别轨道结构状态方面表现强.

结论:

• 分布式光纤传感和深度学习方法在地铁轨道结构监测方面取得了重大进展.
• 该方法提供了一个可靠和精确的工具,以确保城市铁路运输的运营安全.
• 这些发现支持对地铁轨道等关键基础设施实施智能监控系统.