铁路安全监测系统和监测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106452567A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610576448.7(22)申请日2016.07.21(71)申请人中国科学院上海光学精密机械研究所地址201800上海市嘉定区上海市800－211邮政信箱申请人南京派光信息技术有限公司(72)发明人瞿荣辉王照勇曹玉龙卢斌郑汉荣潘政清蔡海文叶青(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司31213代理人张泽纯张宁展(51)Int.Cl.H04B10/071(2013.01)权利要求书3页说明书8页附图4页(54)发明名称铁路安全监测系统和监测方法(57)摘要一种铁路安全监测系统和监测方法，该系统包括铁路沿线设置的一个及以上的相位敏感光时域反射计、相应的数据处理单元、同轴电缆、第一网络光电收发器、沿铁路线的通信光缆、第二网络光电收发器和一个服务器，本发明采用现有的通信光缆监测铁路安全，具有成本低廉、无源分布式探测、防电磁干扰等优势。本发明不仅将极大推动铁路光电缆安全监测系统领域的发展，也为铁路行车、基础设施安全、非法授权施工监测提供了很好的保障。CN106452567ACN106452567A权利要求书1/3页1.一种铁路安全监测系统，其特征在于，该系统包括铁路沿线设置的一个及以上的相位敏感光时域反射计(1)、相应的数据处理单元(2)、同轴电缆(201)、第一网络光电收发器(203)、沿铁路线的通信光缆(4)、第二网络光电收发器(301)和一个服务器(3)，所述的相位敏感光时域反射计(1)的光学端口(101)与沿铁路线的传感光纤(5)相连；所述的相位敏感光时域反射计(1)的输出端口通过同轴电缆(201)与所述的数据处理单元(2)的数据采集端口相连，所述的数据处理单元(2)的输出端通过第一网络光电收发器(203)、沿铁路线的通信光缆(4)、第二网络光电收发器(301)与所述的服务器(3)的网络端口相连，所述的服务器(3)通过所述的通信光缆(4)与铁路沿线的各车站相通。2.根据权利要求1所述的铁路安全监测系统，其特征在于，所述的相位敏感光时域反射计是双光学端口相干探测结构的相位敏感光时域反射计，包括激光器(1_1)，第一光纤耦合器(1_2)、第二光纤耦合器(1_3)、第三光纤耦合器(1_5)、第四光纤耦合器(1_12)、第五光纤耦合器(1_22)，脉冲调制器(1_4)，第一光纤环行器(1_11)、第二光纤环行器(1_21)，第一双平衡光电探测器(1_13)、第二双平衡光电探测器(1_23)，其连接关系如下：所述的激光器(1_1)输出的激光经第一光纤耦合器(1_2)，分别连接到第四光纤耦合器(1_12的一输入端和第二光纤耦合器(1_3)，第二光纤耦合器(1_3)的两输出端分别连接到第五光纤耦合器(1_22)的一输入端和脉冲调制器(1_4)，脉冲调制器(1_4的输出端经第三光纤耦合器(1_5)分别连接到第一光纤环行器(1_11)的a端口和第二光纤环行器(1_21)的a端口，第一光纤环行器(1_11)的b端口、第二光纤环行器(1_21)的b端口分别为第一光学端口(101)、第二光学端口(102)，所述的第一光纤环行器(1_11)的c端口连接到第四光纤耦合器(1_12)的另一输入端，第二光纤环行器(1_21)的c端口连接第五光纤耦合器(1_22)的另一输入端口；第四光纤耦合器(1_12)的输出连接第一双平衡光电探测器(1_13)，第五光纤耦合器(1_22)的输出连接第二双平衡光电探测器(1_23)，第一双平衡光电探测器(1_13)电学输出端口连接第一同轴电缆(201)，第二双平衡光电探测器(1_23)的电学输出端口连接第二同轴电缆(202)。3.根据权利要求1所述的所述的铁路安全监测系统，其特征在于，所述的相位敏感光时域反射计是单光学端口相干探测结构的相位敏感光时域反射计，包括激光器(1_1)，第一光纤耦合器(1_2)、第四光纤耦合器(1_12)、脉冲调制器(1_4)、第一光纤环行器(1_11)和第一双平衡光电探测器(1_13)，所述的激光器输出的激光经第一光纤耦合器分别连接到第四光纤耦合器的一输入端和脉冲调制器，该脉冲调制器的输出端连接到第一光纤环行器的a端口，第一光纤环行器的b端口为光学端口(101)，第一光纤环行器的c端口连接第四光纤耦合器(1-12)的另一输入端，第四光纤耦合器的输出端连接第一双平衡光电探测器(1-13)，第一双平衡光电探测器的电学输出端口通过第一同轴电缆(201)与所述的与所述的数据处理单元(2)的数据采集端口相连。4.根据权利要求1所述的所述的铁路安全监测系统，其特征在于，所述的相位敏感光时域反射计采用双光学端口直接探测结构的相位敏感光时域反射计，包括激光器