新一代 实时追踪

面向未来的技术: 分布式声学传感技术 (DAS) 将光纤电缆转化为虚拟麦克风。此 方法在列车运行和铁路设施的监测领域拥 有巨大的应用潜力。

在过去的五年里,铁路运营商 和信号技术专家对于光纤 传感器技术方面的兴趣日 益增大。其基础是光纤光栅 (Fibre Bragg Grating FBG) 和分布式声学传 感 (Distributed Acoustic Sensing DAS) 等技 术。福豪盛已与多家制造商和运营商一起, 在实际条件下对这些方法的应用可能性和可 用性进行了测试。

在评估此次测试时,我们的专家得出了一 个明确的结论: DAS 拥有成为众多铁路特 有应用基础技术的巨大潜力。该结论的得 出基于专家们在信号技术领域内多年积累 的经验及强大的知识背景。

网络发展:在未来利
用 DAS 进行列车追
踪时,光纤既是传感
器也是通信媒介。 网络发展:在未来利 用 DAS 进行列车追 踪时,光纤既是传感 器也是通信媒介。

铁路运营中的 DAS:可能性和潜力

可根据行业特定的要求利用 DAS 来检测 列车、维护车辆、人员、闯入者或环境 影响等。因此可将其应用到铁路运行、 轨道和列车组件的监控以及基础设施安 全之中。

从技术上来讲,如今已经可以仅利用一 种解决方案,即以单一 DAS 单元的形式 来监控 40 公里轨道上和轨道旁的事件和 组件。为了覆盖更大的路段网,可将多个 此类单元进行组合以形成一个整体系统。 创新的算法可对各个事件进行个性化分 类。由此也会生成特定的警报和报告。

DAS 在铁路运行中的应用局限性

铁路行业也有自身特定的要求,这使得进 一步改进现有的方法势在必行。因此也 为基于 DAS 的解决方案带来了全新的挑 铁路行业也有自身特定的要求,这使得进 一步改进现有的方法势在必行。因此也 为基于 DAS 的解决方案带来了全新的挑:

  • 轨道识别:目前无法确定,轨道上或轨 道旁是否存在声源。在具有多个平行 走向铁轨的轨道系统中,很难识别出 哪条轨道上有列车运行。在复杂的轨 道结构中,这一点几乎不可能实现。
  • 精确度:目前无法利用 DAS 对单个轴 进行精确且准确无误的探测。然而这 一点却是很多安全性相关应用的基本 前提,例如列车完整性相关信息。
  • 符合 CENELEC 标准:基于 DAS 的 解决方案发展至今,还未能达到铁路 领域内现行的安全等级 (SIL)。而且必 须克服现有的轨道识别和精确度方面 的局限性,以满足 CENELEC 标准的 要求。

DAS 作为铁路应用的基础技术

不过,也有办法来战胜这些局限性所带来 的挑战。因为创新的解决方案和不同方法 的智能化结合,可使 DAS 作为基础技术 应用于铁路领域。本期《极速铁路》将利 用接下来的几页篇幅为您介绍福豪盛对此 的做法。

您将了解到福豪盛如何在轨道上无需安 装其他额外组件,即为铁路行业创造了前 所未有的可能性和优势。毫无疑问,DAS 将彻底改变铁路运行方式。

D以 DAS 为基础,可仅通过一
条光缆对长达 40 公里的路段
进行实时监测。 以 DAS 为基础,可仅通过一 条光缆对长达 40 公里的路段 进行实时监测。

分布式声学传感系统 (DAS) 的工作原理?

分布式声学传感系统的工作原 理基于光缆的特性:声波遇到 此类光缆时会改变光缆中激光 脉冲的反射情况。这种变化是 可以探测到的。利用专门研发 的算法可将这种可测量的信号 转化成为有价值的信息 - 例 如移动的车辆、人员或其他活 动( 如轨道上的挖掘作业)的 相关信息。凭借这些技术能 力,基于 DAS 的系统已经被广 泛应用于石油和天然气行业以 及边境保护等领域中。借助于 DAS,单模光纤可简便、快速地 转化成为虚拟麦克风。为此仅 需要在相关纤维的端部进行最 低程度的干预。因为轨道系统 往往已经配备有光纤装置,所 以很大程度上可利用已有的资 源来实现铁路基础设施中的相 关应用。

虚拟麦克风:玻璃纤维会在激光脉冲的传输过程中记录环境声音。虚拟麦克风:玻璃纤维会在激光脉冲的传输过程中记录环境声音。

Martin Rosenberger

Martin Rosenberger

01.09.2016

技术

133 字

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