上海新海信通信息技术有限公司在2020年启动的 “钢轨断轨监测系统”科研项目先后经历了起步期、研究期、成熟期和推广期四个阶段。该项目依托上海地铁6号线、7号线、广州城际18号线、22号线应用试点，从规划、设计、产品研发、项目建造、精细化调试等方面进行了全过程的创新。项目利用Simulink仿真软件针对交直流牵引供电系统建立了断轨检测模型，能实现供电的均流线或自设短路线使钢轨形成监测闭合区间，区间内接入系统设备，当钢轨断轨时，系统产生报警。此外，钢轨断轨监测系统还具有动态监测、超前防范、监测长度可配置（10米-1000米任意调节）、能实时监测钢轨状态、施工简单及维护方便等优势，是采用CBTC系统后钢轨零监测的突破，填补了国内空白。该项目首创了基于钢轨与道床耦合谐振、功频自激励、环境干扰自补偿、数据智能递归等技术，通过研究多维度数据联动，钢轨与道床在健康及电气断离表征的内在耦合规律，结合历史数据，建立钢轨状态演变趋势模型，是一种适用多种复杂环境下的电气化、非电气化断轨监测方法。钢轨断轨监测系统已获得国家知识产权局授权发明专利4项、实用新型专利6项、计算机软件著作权7项。

上海新海信通信息技术有限公司在最早上海地铁六号线高青路至华夏西三站两区间示范区经验总结基础上，从系统设计、设备研发、制造施工、检验监测、运维评估五大维度重新构建系统模型。系统优化由监测终端通过PWM控制电路对钢轨产生500HZ~10KHZ信号并输送功率，实时采集发射功率，通过电力线载波方式循环间隔与管理器进行数据交互传输本身信息数据，管理器接收所有监测终端传输的信息数据。并将收到数据通过通信模块以及数据转发设备经Internet或内网网络进行层层加密，最终数据安全稳定的送达监测中心。由于道床随季节、天气及车辆经过等因素的变化非常大，对于各种因素的综合影响很难用一种既定的数学模型来衡量，于是上海新海信通信息技术有限公司创新提出QPSK和PWM信号结合提取，采用QPSK数字调制方式其较高的频谱利用率、较强的抗干扰性，模数转换，抽取或插值，匹配滤波，时钟载波恢复等特性，攻克了电气化铁路EMC、设备与回流线电磁耦合、钢轨漏泄、过分相电磁干扰严重等情况下易误报，解耦表征等难题，具有模拟进化优化方法的有效性和应用价值。最后监测中心服务器蚁群算法进行数据分析处理并在PC客户端软件上显示。

上海新海信通信息技术有限公司在上海地铁六号线高青路至华夏西区间和七号线潘广路至刘行区间的试点成功竖立了钢轨断轨监测系统在轨道交通上的里程碑，系统在多项传输和频率共振技术方面实现了国际先进、行业首创，为后续轨道交通钢轨状态监测系统的大面积推广使用奠定了基础。广州地铁十八号线首通段(万顷沙站至洗村站)于2021 年9月28 日开通运营，二十二号线首通段(番禺广场站至陈头岗站)于2022年3月31日开通运营，两线响应国家保障行车安全政策号召，在行业内首次全线路采用了钢轨断轨监测系统。经过国家级第三方检测机构检测认证，广州地铁十八号线首通段、二十二号线首通段轨道交通钢轨断轨监测系统达到预期验收指标。根据一段时间实际现场运营结果，系统设备各项监测数据及告警功能齐全，现场设备运行安全稳定，系统检测数据准确，设备性能及维护满足委托协议书中的约定。

在十八号线、二十二号线科研成果转化成功的基础上，深圳地铁、上海地铁应用也处于商榷之中，相信不久的将来城市轨道交通线路普及断轨监测系统是一种趋势，断轨监测系统将是保证城市轨道交通安全的重要组成部分。城市轨道交通钢轨状态监测系统帮助我们及时掌握区间钢轨实时状态，快速发现故障区间信息，及时安排维护，保障行车安全，为推动轨道交通全行业安全有效和高质量发展贡献自己的力量。