基于光纤传感技术的铁路监测系统设计

王东峥

摘要：由于光纤传感技术具有抗电磁干扰和抗射频干扰能力强、环境适应能力强、精度高等特点，可以作为铁路现场监测的一种重要技术手段，降低了人力物力成本。正是由于光线传感器能做到其它传感器所不能做到的工作，能达到更大的精度而具有较大的应用价值。本文对铁路中存在的振动采用光纤传感网络进行监测，提出了一种基于1550nm激光波段的光纤振动传感系统。针对铁路周围环境较复杂、干扰较多的情况，采用海明窗分帧加小波阈值去噪的方法进行信号滤波，提高了振动信号的信噪比。从时域上提取信号功率作为特征，完成了对铁路振动信号的监测。

关键词：光纤传感技术;铁路监测;光散射;滤波处理

引 言

光纤传感技术是近些年伴随着光纤和光纤通信技术的深入研究而兴起的一种新型传感技术。光纤本身所固有的种种优点：长距离低损耗、易弯曲、体积小、重量轻、成本低、防水、防火、耐腐蚀、抗电磁干扰等等，促使人们在各个领域对光纤传感器进行研究。光纤传感技术在航天，航海，石油化工，电力工业、核工业、医疗器械等技术领域都取得了可喜的研究成果。1980年后光纤传感器受到世界各国的重视，成为光纤领域中一个受人注目的发展动向。

本文将传感器技术应用于铁路监测系统中。分布式高速光纤振动传感器可以实现对振动信号的连续、实时测量，对振动信号进行监测和识别。通过对振动信号的分析，可以判断铁路周围有无侵入行为。……