本发明涉及铁路路基检测领域，尤其涉及一种铁路路基形变检测与预警系统。
背景技术：
铁路路基是承受并传递轨道重力及列车动态作用的结构，是轨道的基础，是保证列车运行的重要建筑物。路基是一种土石结构，处于各种地形地貌、地质、水文和气候环境中，有时还遭受各种灾害，如洪水、泥石流、崩塌、地震，导致路基在不同方向发生形变。当铁路路基发生形变时，会导致轨道跟着发生形变，易导致钢轨在列车的压力下发生折断、偏移等现象，从而给列车运行带来安全隐患。无论是有砟轨道还是无砟轨道，一旦轨道道床下方路基发生形变时，均会导致上方轨道发生形变，从而影响列车的安全运行。
现有技术中，主要采用人工沿线勘查，用精密仪器测量路基的形变，进而调整钢轨，将钢轨的高度、轨距等调节到原来的位置。该方案只能针对发生形变后的路基进行检测，并不能对路基的形变进行预测，从而无法在钢轨随着路基发生形变之前预测出钢轨潜在的故障，且人工沿线巡检存在间断性，并不能实时对路基形变进行监测。沿线逐点排查路基形变情况，不能够有目的对路基形变区间进行监测，增加了工作人员的劳动强度。此外，路基下埋设的沉降板能够检测到路基沉降的信息，但是对于路基在其他方向上的形变量却检测不到，使得该方案无法检测出路基在其他方向上发生的形变，进而无法得知钢轨在水平方向上是否发生偏移。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种铁路路基形变检测与预警系统，采用多个光纤压力传感器编织成一个方形的监测网络对路基各个方向的形变量进行监测，并预测该路段路基各个方向形变量的发展趋势，便于工作人员在铁路路基形变量达到极限之前采取相应的措施排出即将发生的故障，有力的保证了列车的运行安全。
为了实现上述目的，本发明提供的一种铁路路基形变检测与预警系统是这样实现的：
一种铁路路基形变检测与预警系统，包括控制箱和光纤压力传感器组，控制箱安装在路肩上，与光纤压力传感器组连接，用于处理光纤压力传感器组采集到的信息，采用多个光纤压力传感器编织成一个长方体状的光纤压力传感器组，并埋设到铁路路基中，用于检测路基在各个方向上发生形变量。
本发明采用多个光纤压力传感器组成的长方体光纤压力传感器组，能够对铁路路基在上、下、前、后、左、右八个方向进行的形变量进行检测，便于工作人员得知铁路路基的发生形变的方向，为工作人员检修轨道提供参考依据。
本发明的控制箱包括金属铝合、风机、电源降压稳压模块、继电器组、模拟量数据采集器、控制电路板、北斗定位模块、百叶窗、指示灯、gprs模块、湿度传感器、温度传感器，湿度传感器、温度传感器、光纤压力传感器组中的每个光纤压力传感器均与模拟量数据采集器连接，并将采集到的数据信息传输给模拟量数据采集器，电源降压稳压模块为光纤压力传感器、模拟量数据采集器、控制电路板供电，模拟量数据采集器与控制电路板之间采用rs485通信方式进行通信，模拟量数据采集器对湿度传感器、温度传感器、光纤压力传感器组发来的模拟量信息转换为相应的数字量后，通过rs485线将这些信息传输给控制电路板，由控制电路板根据光纤压力传感器组的信息判断出路基形变量及其方向，且北斗定位模块将该处的定位信息传输给控制电路板，由控制电路板控制gprs模块将路基形变量及其方向信息、该处的位置信息发送到铁路有关部门的pc机端进行显示，指示灯安装在金属铝盒的上表面，当该处铁路路基形变量达到预设值时亮起，提醒工作人员该处的轨道需要校正，温度传感器、湿度传感器分别用于检测金属铝盒内的温湿度信息，风机安装在金属铝盒的左侧，金属铝盒的右侧设有百叶窗，当温度传感器、湿度传感器检测到金属铝盒内的温湿度值高于预设值时，由控制电路板控制继电器组的工作状态，打开百叶窗和风机，为金属铝盒降温、除湿，当金属铝盒内温度低于预设值时，风机向金属铝盒中吹入热风，并控制百叶窗关闭，利于将金属铝合内的温度调节到最适温度，为电源降压稳压模块、继电器组、模拟量数据采集器、控制电路板、北斗定位模块、gprs模块提供较为适宜的温湿度环境。
本发明的风机口设有电热丝，当金属铝盒中需要加热时，控制电路板控制继电器组打开，进而打开风机和电热丝工作，风机将电热丝上产生的热量吹入到金属铝盒中，为金属铝盒供热。
本发明的百叶窗是可动的，在百叶窗侧的金属铝盒内壁上安装有滑槽、齿条、齿轮、步进电机、钢条，齿条镶嵌在滑槽中，齿轮安装在步进电机的旋转轴上，步进电机与继电器相连，由控制电路板控制继电器的工作状态来控制步进电机的正转与反转，带动着齿轮转动，由齿轮为齿条传动，百叶窗的每个叶片与齿条之间通过钢条连接，由齿条带动着钢条移动，进而实现百叶窗的开合。
本发明对铁路路基形变的检测与预警方法为：
先对系统进行初始化，由光纤压力传感器组检测铁路路基在各个方向上的形变量，并将采集到的信息传输给模拟量数据采集器，完成对路基形变的采集，模拟量数据采集器将读取到的信息通过rs485线将这些信息传输给控制电路板，由控制电路板根据光纤压力传感器组的信息判断出路基形变量及其方向，再控制gprs模块将路基形变量及其方向信息、该处的位置信息发送到铁路有关部门的pc机端进行显示，并在pc机端设置相应的上位机，将采集到的信息显示在上位机上，并在控制电路板中写入时间序列预测算法，对路基各个方向的形变量进行预测，预测到哪个时间点时，该处路基形不同方向的变量将会超出预设值，当其中一个方向的光纤压力传感器检测到该方向的陆基型变量超出预设值时，控制电路板便控制指示灯亮起，并将预警信息和该处的位置信息发送到铁路有关部门的pc机端进行显示，提醒相关工作人员前往现场对轨道进行检修、校正，工作人员检修校正后，按下控制电路板的复位信息，更新各个方向形变量的阈值，等待着下一次预警信息的到来。
本发明的光纤压力传感器组识别铁路路基形变方向的方案为：
先对长方体式的光纤压力传感器组的上、下、前、后、左、右六个面的光纤压力传感器进行编号，上、下、前、后、左、右六个面的光纤压力传感器采集到的信息分别接入模拟量数据采集器的0～5通道，编号分别为a1、a2、a3、a4、a5、a6模拟量数据采集器每个通道后面紧跟的就是该通道采集到的数据量，通过rs485通信方式将模拟量数据采集器的每个通道的值换成一帧数据传输给控制电路板，控制电路板根据接收到的数据进行解析，判断数据的位数来识别是模拟量数据采集器的哪个通道采集到的信息，进而识别出光纤压力传感器组的上、下、前、后、左、右六个面的光纤压力传感器采集到的数据，识别方法为：
(1)下沉
当铁路路基下沉时，a1先检测到路基形变，接着是a2检测到路基形变，且在a1、a2上产生的压力比较明显，a1、a2的信号变化量就比较大；
(2)上凸
路基向上凸起，a2先检测到路基形变，再是a1检测到上凸的形变，且两者检测到的形变量较大；
(3)左凸
在路基的垂直方向的左边发生左凸时，a5先检测到形变，再是a6检测到形变，进而判断出该处路基发生左凸的形变；
(4)右凸
在路基的垂直方向的右边发生右凸时，a6先检测到形变，再是a5检测到形变，进而判断出该处路基发生右凸的形变；
(5)内凹
即在路基竖直方向上发生两边向路基中间挤压，使路基发生挤压形变，这种情况出现的概率较小，a3和a4变化较为明显；
(6)外凸
分为两边外凸、单边外凸，两边外凸表现为路基在竖直方向上往两边凸出，单边外凸表现为路基在竖直方向上往一边凸出，a3和a4变化较为明显。
由于本发明采用多个光纤压力传感器编织成一个方形的监测网络对路基各个方向的形变量进行监测的结构，从而可以得到以下有益效果：
1.本发明采用长方体形式的光纤压力传感器对铁路路基各个方向的形变量进行监测，可以更明确地得知发生形变的路基是往哪个方向变化的，有利于工作人员有针对性的排除隐患。
2.本发明采用时间序列预测算法对路基各个方向形变量的发展趋势进行预测，能够使得工作人员有目的的对路基发生形变过度的轨道进行检修、校正，同时也能够在路基形量变达到预设值之前作出检修，提前排除安全隐患，为铁路的运行提供安全保障。
附图说明
图1为本发明一种铁路路基形变检测与预警系统的安装结构示意图；
图2为本发明一种铁路路基形变检测与预警系统的光纤压力传感器组的结构示意图；
图3为本发明一种铁路路基形变检测与预警系统的控制箱的结构示意图；
图4为本发明一种铁路路基形变检测与预警系统的风机与电热丝的安装示意图；
图5为本发明一种铁路路基形变检测与预警系统的百叶窗的安装示意图；
图6为本发明一种铁路路基形变检测与预警系统对铁路路基形变的检测与预警方法流程图；
图7为本发明一种铁路路基形变检测与预警系统的路基下沉形变示意图；
图8为本发明一种铁路路基形变检测与预警系统的路基上凸形变示意图；
图9为本发明一种铁路路基形变检测与预警系统的路基左凸形变示意图；
图10为本发明一种铁路路基形变检测与预警系统的路基右凸形变示意图；
图11为本发明一种铁路路基形变检测与预警系统的路基内凹形变示意图；
图12为本发明一种铁路路基形变检测与预警系统的路基外凸形变示意图；
图13为本发明一种铁路路基形变检测与预警系统的工作原理图。
主要元件符号说明。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
请参阅图1至图13所示为本发明中的一种铁路路基形变检测与预警系统，包括控制箱1和光纤压力传感器组2。
如图1所示，将控制箱1安装在路肩上，与光纤压力传感器组2连接，用于处理光纤压力传感器组2采集到的信息，采用多个光纤压力传感器3编织成一个长方体状的光纤压力传感器组2，并埋设到铁路路基中，用于检测路基在各个方向上发生形变量，由于光纤具有抗电磁和原子辐射干扰的性能，径细、质软、重量轻的机械性能；绝缘、无感应的电气性能；耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，能够在人达不到的地方，或者对人有害的地区起到人的耳目的作用，而且还能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息，所以采用光纤压力传感器3埋设到铁路路基中能够可靠地检测路基的形变量。
如图2所示，所述的采用多个光纤压力传感器3组成的长方体光纤压力传感器组2，能够对铁路路基在上、下、前、后、左、右八个方向进行的形变量进行检测，便于工作人员得知铁路路基的发生形变的方向，为工作人员检修轨道提供参考依据，其中光纤压力传感器组2是通过光纤压力传感器3在铁路路基比较容易发生形变的路段进行埋设成长方体形状。
如图3所示，所述的控制箱1包括金属铝合4、风机5、电源降压稳压模块6、继电器组7、模拟量数据采集器8、控制电路板9、北斗定位模块10、百叶窗11、指示灯12、gprs模块13、湿度传感器14、温度传感器15，湿度传感器14、温度传感器15、光纤压力传感器组2中的每个光纤压力传感器均与模拟量数据采集器8连接，并将采集到的数据信息传输给模拟量数据采集器8，电源降压稳压模块6分别与光纤压力传感器3、模拟量数据采集器8、控制电路板9连接，为光纤压力传感器3、模拟量数据采集器8、控制电路板9供电，控制电路板9分别与模拟量数据采集器8、继电器组7、北斗定位模块10、指示灯12、gprs模块13连接，模拟量数据采集器8与控制电路板9之间采用rs485通信方式进行通信，模拟量数据采集器8对湿度传感器14、温度传感器15、光纤压力传感器组2发来的模拟量信息转换为相应的数字量后，通过rs485线将这些信息传输给控制电路板9，由控制电路板9根据光纤压力传感器组2的信息判断出路基形变量及其方向，且北斗定位模块10将该处的定位信息传输给控制电路板9，由控制电路板9控制gprs模块13将路基形变量及其方向信息、该处的位置信息发送到铁路有关部门的pc机端进行显示，指示灯12安装在金属铝盒的上表面，当该处铁路路基形变量达到预设值时亮起，控制电路板9控制指示灯12亮红灯，当没有达到预设值时，亮绿灯，提醒工作人员该处的轨道需要校正，温度传感器15、湿度传感器14分别用于检测金属铝盒内的温湿度信息，风机5安装在金属铝盒的左侧，金属铝盒的右侧设有百叶窗11，当温度传感器15、湿度传感器14检测到金属铝盒内的温湿度值高于预设值时，由控制电路板9控制继电器组7的工作状态，打开百叶窗11和风机5，为金属铝盒降温、除湿，当金属铝盒内温度低于预设值时，风机5向金属铝盒中吹入热风，并控制百叶窗11关闭，利于将金属铝合4内的温度调节到最适温度，为电源降压稳压模块6、继电器组7、模拟量数据采集器8、控制电路板9、北斗定位模块10、gprs模块13提供较为适宜的温湿度环境，使它们能够稳定正常的工作。
如图4所示，所述的风机5口设有电热丝16，当金属铝盒中需要加热时，控制电路板9控制继电器组7打开，进而打开风机5和电热丝16工作，风机5将电热丝16上产生的热量吹入到金属铝盒中，为金属铝盒供热，当金属铝盒中需要降温或者除湿时，控制电路板9控制电热丝16不工作、控制百叶窗11打开，控制风机5向金属铝盒中吹入外界风，加速金属铝盒中空气与外界空气之间的交换，进而达到降温、除湿的效果。
如图5所示，所述的百叶窗11是可动的，在百叶窗11侧的金属铝盒内壁上安装有滑槽17、齿条18、齿轮19、步进电机20、钢条21，齿条18镶嵌在滑槽17中，齿轮19安装在步进电机20的旋转轴上，步进电机20与继电器相连，由控制电路板9控制继电器的工作状态来控制步进电机20的正转与反转，带动着齿轮19转动，由齿轮19为齿条18传动，齿轮19与齿条18之间采用齿轮齿条传动方式进行传动，百叶窗11的每个叶片与齿条18之间通过钢条21连接，由齿条18带动着钢条21移动，进而实现百叶窗11的开合，百叶窗11设置为可动的，可以有利于调节金属铝盒内部的温湿度环境，从而使得控制箱1处于比较适宜的温湿度环境下工作，延长使用寿命。
所述的控制电路板9采用stm32f103zet6单片机为内核，该单片机处理速度快、外围接口丰富，能够识别出光纤压力传感器组2各个方向采集到的形变量。
如图6所示，本发明对铁路路基形变的检测与预警方法为：
先对系统进行初始化，由光纤压力传感器组2检测铁路路基在各个方向上的形变量，并将采集到的信息传输给模拟量数据采集器8，完成对路基形变的采集，模拟量数据采集器8将读取到的信息通过rs485线将这些信息传输给控制电路板9，由控制电路板9根据光纤压力传感器组2的信息判断出路基形变量及其方向，再控制gprs模块13将路基形变量及其方向信息、该处的位置信息发送到铁路有关部门的pc机端进行显示，并在pc机端设置相应的上位机，将采集到的信息显示在上位机上，并在控制电路板9中写入时间序列预测算法，对路基各个方向的形变量进行预测，预测到哪个时间点时，该处路基形不同方向的变量将会超出预设值，当其中一个方向的光纤压力传感器3检测到该方向的陆基型变量超出预设值时，控制电路板9便控制指示灯12亮起，并将预警信息和该处的位置信息发送到铁路有关部门的pc机端进行显示，提醒相关工作人员前往现场对轨道进行检修、校正，工作人员检修校正后，按下控制电路板9的复位信息，更新各个方向形变量的阈值，等待着下一次预警信息的到来，能够使得工作人员有目的的对路基发生形变过度的轨道进行检修、校正，同时也能够在路基形量变达到预设值之前作出检修，提前排除安全隐患，为铁路的运行提供安全保障。
本发明的光纤压力传感器组2识别铁路路基形变方向的方案为：
先对长方体式的光纤压力传感器组2的上、下、前、后、左、右六个面的光纤压力传感器3进行编号，上、下、前、后、左、右六个面的光纤压力传感器3采集到的信息分别接入模拟量数据采集器8的0～5通道，编号分别为a1、a2、a3、a4、a5、a6模拟量数据采集器8每个通道后面紧跟的就是该通道采集到的数据量，通过rs485通信方式将模拟量数据采集器8的每个通道的值换成一帧数据传输给控制电路板9，控制电路板9根据接收到的数据进行解析，判断数据的位数来识别是模拟量数据采集器8的哪个通道采集到的信息，进而识别出光纤压力传感器组2的上、下、前、后、左、右六个面的光纤压力传感器3采集到的数据，识别方法为：
(1)下沉
如图7所示，路基在列车长期挤压下，会使得路基下方的土壤密度增加，从而使得路基下沉，当铁路路基下沉时，a1先检测到路基形变，接着是a2检测到路基形变，且在a1、a2上产生的压力比较明显，a1、a2的信号变化量就比较大；
(2)上凸
如图8所示，由于地壳变化的原因，导致一些路段会被往上挤压，也会导致路基发生形变，路基向上凸起，a2先检测到路基形变，再是a1检测到上凸的形变，且两者检测到的形变量较大；
(3)左凸
如图9所示，在路基的垂直方向上发生向左挤压，使得路基发生向左形变的状况，a5先检测到形变，再是a6检测到形变，进而判断出该处路基发生左凸的形变；
(4)右凸
如图10所示，在路基的垂直方向上发生向右挤压，使得路基发生向右形变的状况，a6先检测到形变，再是a5检测到形变，进而判断出该处路基发生右凸的形变；
(5)内凹
如图11所示，内凹是在路基竖直方向上发生两边向路基中间挤压，使路基发生挤压形变，这种情况出现的概率较小，a3和a4变化较为明显；
(6)外凸
如图12所示，外凸分为两边外凸、单边外凸，两边外凸表现为路基在竖直方向上往两边凸出，单边外凸表现为路基在竖直方向上往一边凸出，外凸严重时表现为路基边坡受损，影响路基的稳定性，a3和a4变化较为明显。
本发明的工作原理与工作过程如下：
如图13所示，湿度传感器14、温度传感器15、光纤压力传感器组2中的每个光纤压力传感将采集到的数据信息传输给模拟量数据采集器8，模拟量数据采集器8对湿度传感器14、温度传感器15、光纤压力传感器组2发来的模拟量信息转换为相应的数字量后，通过rs485线将这些信息传输给控制电路板9，由控制电路板9根据光纤压力传感器组2的信息判断出路基形变量及其方向，且北斗定位模块10将该处的定位信息传输给控制电路板9，由控制电路板9控制gprs模块13将路基形变量及其方向信息、预测信息、该处的位置信息发送到铁路有关部门的pc机端进行显示，当其中一个方向的光纤压力传感器3检测到该方向的陆基型变量超出预设值时，控制电路板9便控制指示灯12亮起，并将预警信息和该处的位置信息发送到铁路有关部门的pc机端进行显示，提醒相关工作人员前往现场对轨道进行检修、校正，工作人员检修校正后，按下控制电路板9的复位信息，更新各个方向形变量的阈值，等待着下一次预警信息的到来，当温度传感器15、湿度传感器14检测到金属铝盒内的温湿度值高于预设值时，由控制电路板9控制继电器组7的工作状态，控制步进电机20的工作状态，打开百叶窗11和风机5，为金属铝盒降温、除湿，当金属铝盒内温度低于预设值时，控制电路板9控制继电器组7的工作状态，进而控制电热丝16加热和风机5工作，将电热丝16上产生的热量吹向金属铝盒中，并控制步进电机20转动将百叶窗11关闭，利于将金属铝合4内的温度调节到最适温度，为电源降压稳压模块6、继电器组7、模拟量数据采集器8、控制电路板9、北斗定位模块10、gprs模块13提供较为适宜的温湿度环境。
1.一种铁路路基形变检测与预警系统，其特征在于：包括控制箱和光纤压力传感器组，控制箱安装在路肩上，与光纤压力传感器组连接，用于处理光纤压力传感器组采集到的信息，采用多个光纤压力传感器编织成一个长方体状的光纤压力传感器组，并埋设到铁路路基中，用于检测路基在各个方向上发生形变量。
2.根据权利要求1所述的铁路路基形变检测与预警系统，其特征在于：所述光纤压力传感器组采用多个光纤压力传感器组成，用于对铁路路基在上、下、前、后、左、右八个方向进行的形变量进行检测。
3.根据权利要求2所述的铁路路基形变检测与预警系统，其特征在于：所述控制箱包括金属铝合、风机、电源降压稳压模块、继电器组、模拟量数据采集器、控制电路板、北斗定位模块、百叶窗、指示灯、gprs模块、湿度传感器、温度传感器，湿度传感器、温度传感器、光纤压力传感器组中的每个光纤压力传感器均与模拟量数据采集器连接，并将采集到的数据信息传输给模拟量数据采集器，电源降压稳压模块为光纤压力传感器、模拟量数据采集器、控制电路板供电，模拟量数据采集器与控制电路板之间采用rs485通信方式进行通信，模拟量数据采集器对湿度传感器、温度传感器、光纤压力传感器组发来的模拟量信息转换为相应的数字量后，通过rs485线将这些信息传输给控制电路板，由控制电路板根据光纤压力传感器组的信息判断出路基形变量及其方向，且北斗定位模块将该处的定位信息传输给控制电路板，由控制电路板控制gprs模块将路基形变量及其方向信息、该处的位置信息发送到pc机端进行显示，指示灯安装在金属铝盒的上表面，当该处铁路路基形变量达到预设值时亮起，提醒工作人员该处的轨道需要校正，温度传感器、湿度传感器分别用于检测金属铝盒内的温湿度信息，风机安装在金属铝盒的左侧，金属铝盒的右侧设有百叶窗，当温度传感器、湿度传感器检测到金属铝盒内的温湿度值高于预设值时，由控制电路板控制继电器组的工作状态，打开百叶窗和风机，为金属铝盒降温、除湿，当金属铝盒内温度低于预设值时，风机向金属铝盒中吹入热风，并控制百叶窗关闭。
4.根据权利要求3所述的铁路路基形变检测与预警系统，其特征在于：在百叶窗侧的金属铝盒内壁上安装有滑槽、齿条、齿轮、步进电机、钢条，齿条镶嵌在滑槽中，齿轮安装在步进电机的旋转轴上，步进电机与继电器相连，由控制电路板控制继电器的工作状态来控制步进电机的正转与反转，带动着齿轮转动，由齿轮为齿条传动，百叶窗的每个叶片与齿条之间通过钢条连接，由齿条带动着钢条移动，进而实现百叶窗的开合。
5.根据权利要求3所述的铁路路基形变检测与预警系统，其特征在于：所述风机口设有电热丝，当金属铝盒中需要加热时，控制电路板控制继电器组打开，进而打开风机和电热丝工作，风机将电热丝上产生的热量吹入到金属铝盒中，为金属铝盒供热，当金属铝盒中需要降温或者除湿时，控制电路板控制电热丝不工作、控制百叶窗打开，控制风机向金属铝盒中吹入外界风。
6.根据权利要求3所述的铁路路基形变检测与预警系统，其特征在于：所述系统对铁路路基形变的检测与预警方法为：
先对系统进行初始化，由光纤压力传感器组检测铁路路基在各个方向上的形变量，并将采集到的信息传输给模拟量数据采集器，完成对路基形变的采集，模拟量数据采集器将读取到的信息通过rs485线将这些信息传输给控制电路板，由控制电路板根据光纤压力传感器组的信息判断出路基形变量及其方向，再控制gprs模块将路基形变量及其方向信息、该处的位置信息发送到pc机端进行显示，并在pc机端设置相应的上位机，将采集到的信息显示在上位机上，并在控制电路板中写入时间序列预测算法，对路基各个方向的形变量进行预测，预测到哪个时间点时，该处路基形不同方向的变量将会超出预设值，当其中一个方向的光纤压力传感器检测到该方向的陆基型变量超出预设值时，控制电路板便控制指示灯亮起，并将预警信息和该处的位置信息发送到pc机端进行显示，提醒相关工作人员前往现场对轨道进行检修、校正，工作人员检修校正后，按下控制电路板的复位信息，更新各个方向形变量的阈值，等待着下一次预警信息的到来。
7.根据权利要求6所述的铁路路基形变检测与预警系统，其特征在于：所述光纤压力传感器组识别铁路路基形变方向的方法为：
先对长方体式的光纤压力传感器组的上、下、前、后、左、右六个面的光纤压力传感器进行编号，上、下、前、后、左、右六个面的光纤压力传感器采集到的信息分别接入模拟量数据采集器的0～5通道，编号分别为a1、a2、a3、a4、a5、a6模拟量数据采集器每个通道后面紧跟的就是该通道采集到的数据量，通过rs485通信方式将模拟量数据采集器的每个通道的值换成一帧数据传输给控制电路板，控制电路板根据接收到的数据进行解析，判断数据的位数来识别是模拟量数据采集器的哪个通道采集到的信息，进而识别出光纤压力传感器组的上、下、前、后、左、右六个面的光纤压力传感器采集到的数据。
8.根据权利要求7所述的铁路路基形变检测与预警系统，其特征在于：控制电路板对光纤压力传感器组的上、下、前、后、左、右六个面的光纤压力传感器采集到的数据进行识别的方法为：
(1)下沉
当铁路路基下沉时，a1先检测到路基形变，接着是a2检测到路基形变，且在a1、a2上产生的压力比较明显，a1、a2的信号变化量就比较大；
(2)上凸
路基向上凸起，a2先检测到路基形变，再是a1检测到上凸的形变，且两者检测到的形变量较大；
(3)左凸
在路基的垂直方向的左边发生左凸时，a5先检测到形变，再是a6检测到形变，进而判断出该处路基发生左凸的形变；
(4)右凸
在路基的垂直方向的右边发生右凸时，a6先检测到形变，再是a5检测到形变，进而判断出该处路基发生右凸的形变；
(5)内凹
即在路基竖直方向上发生两边向路基中间挤压，使路基发生挤压形变，这种情况出现的概率较小，a3和a4变化较为明显；
(6)外凸
分为两边外凸、单边外凸，两边外凸表现为路基在竖直方向上往两边凸出，单边外凸表现为路基在竖直方向上往一边凸出，a3和a4变化较为明显。
技术总结