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申请/专利权人：中铁电气化局集团有限公司

摘要：本申请涉及附加导线的状态实时监测系统，在电气化铁路接触网的附加导线上安装用于实时监测的多个应力应变检测单元，监测附加导线的静态应力与动态应力；分区域布置包括第一存储模块、第一终端模块的中转数据处理单元，所述处理模块按照预设条件对实时监测数据进行运算，超过阈值时将监测数据传输至包括第二终端模块和警示模块的检测分析单元；所述检测分析单元进行数据计算，将寿命预测模型与基准数据比较获得评估结果，并在必要时进行示警。分层级设置功能部件的监测系统可以降低总体成本，加强重点区域监控，减少误报率，提升工作效能。

主权项：1.一种附加导线的状态实时监测系统，其特征在于，包括：安装于所述附加导线上的多个应力应变检测单元（103），监测所述附加导线的静态应力与动态应力；分区域布置包括第一存储模块、第一终端模块的中转数据处理单元（102），所述中转数据处理单元（102）按照预设条件对实时监测数据进行运算，超过阈值时将所述监测数据传输至包括第二终端模块和警示模块的检测分析单元（101）；所述检测分析单元（101）进行数据计算，将监测数据输入寿命预测模型获得评估结果，并在所述评估结果为寿命已到或剩余寿命不足时进行示警，所述寿命预测模型是通过实验的方法建立的，实验过程包含使用有限元软件进行计算分析，并通过实物模拟进行验证；所述中转数据处理单元（102），使用低功耗元器件，所述检测分析单元（101）使用高性能元器件，能够进行使用所述寿命预测模型的计算；所述应力应变检测单元（103）包括静态应力传感器和动态应力传感器，两种传感器均设置在所述附加导线的多个端点处；所述寿命预测模型中，对于静态应力使用材料的弹性模型和应力寿命曲线来预测导线的静态寿命；对于动态应力使用疲劳模型和疲劳寿命曲线来预测导线的动态寿命，所述使用有限元软件包括使用线性累积损伤模型、疲劳极限模型进行计算；所述阈值包括最大静态应力、最小静态应力、最大动态应力、最小动态应力，应力峰值累积次数；静态寿命使用公式（1-1）、（1-2）进行计算， （1-1）其中R为应力比，R=-1，Sm为循环平均应力，Sa为应力幅； （1-2）其中σa为疲劳强度，σa=0表示平均应力等于零的疲劳强度，σm是平均强度，σu是强度极限，动态寿命使用公式（2-1）进行计算， ；其中，εe为弹性变形分量，εp为塑性应变分量，Nf为破坏前的循环次数，2Nf为破坏前的交变次数，σ’f为疲劳强度系数，近似等于静拉伸断裂时的真应力，r为疲劳强度系数，ε’f为疲劳延性系数，近似等于静拉伸断裂的真应变，t为疲劳延性系数，E是杨氏模量。

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