DAS系統

  DAS系統簡介

           DAS系統是一種路旁集成監視設備,它是將普通光纖的線纜轉變成成百上千個聲波傳感器的技術�？蛇B續分布式實時獲得光纜沿線任意一點周圍的聲音（微小振動），并具備監測多振動事件和精確定位。測量距離長達50km，空間分辨率可達5 m；可監測光纖周圍40m以內的事件。DAS系統是經過幾十年專注于激光和聲納研究基礎上開發的成熟產品。

 DAS系統原理、構成及主要優勢

（1）系統原理

        DAS系統利用激光脈沖（laser light pules）和瑞利波后向反射（Rayleigh Backscratter）效應, 通過控制單元，經過信號處理，與數據庫內不同類型模塊比對，并快速查明產生擾動位置，采用相干光時域反射儀C-OTDR原理。
        DAS系統通常采用高相干的脈沖光源，脈沖寬度區域內瑞利散射光信號之間會發生干涉，當外界振動導致相位發生變化時會使得該點的相干瑞利散射光信號強度發生變化，通過檢測振動前后的瑞利散射光信號的強度變化(差分信號)，即可實現分布式測量和多事件準確定位。

（2）系統構成

 （3）主要優勢

        DAS系統適合于長距離、大范圍和惡劣環境中探測，它與其他監測方式（如電子脈沖，紅外、激光、微波對射，振動光纜等）相比，具有如下優勢：
I.連續、實時、非接觸式測量（探測最長距離50km）
II.無源驅動，現場無需供電和備用電源；
III.檢測和監測功能強大，適合多振動事件監測與準確定位；
IV.靈敏度高，響應速度快；測量穩定可靠，誤報率低；
V.布設靈活，適應各種空間環境，并特別用于易燃、易爆、強電磁干擾等惡劣環境。易操作、易管理、易維護。
VI.性價比高，平均每公里費用相對較低。
VII.具備地震預報功能

 DAS系統應用范圍及案例

        英國OptaSense公司研發DAS系統已有50余個國家安裝和調試， 但在中國軌道交通領域DAS技術和系統還未得到應用。

應用案例如下：

（1）沙特高速鐵路周界安防監控系統
   2016年1月由英國OptaSense公司研發DAS系統投入使用，其監測長度為1,000km,鋪設在沙特高鐵達曼和利雅得區段。這套光纖監測網絡系統，具有監控列車運行和非法入侵（人員、動物）的功能。

(2) 2014年1月20日英國OptaSense公司與德國鐵路DBNETZE公司簽定了為期二年的合作協議，在德國福爾達至卡塞爾區段進行試驗和比較，監測項目重點：動物入侵、落石、樹倒、道岔密貼、列車狀態（定位，完整性，種類，進站預告）等�，F已證明：DAS系統具有智能型、自動定位、多事件監測的特點，與軌邊點式傳感器相比，可明顯的降低設備和車輪更換費用。

- 落石
                          

- 列車的監控追蹤：同時追蹤兩列列車的運動

- 列車的速度監控

（3）英國
 英國蘇格蘭Scotland Network Rail公司安裝DAS系統，用于落石監控。

（4）DAS系統車輪扁疤和斷軌在美國TTCI中心試驗
 2015年5月在美國TTCI試驗現場進行鋼軌斷裂試驗。斷軌算法評估是基于科羅拉-普韋布洛多的高噸位環，且由FRA / AAR贊助。結果是與光纖水聲探測系統（FODS）工作組共享。DAS系統已檢測到斷軌，而不是通過國家最先進的軌道電路。斷軌定位在幾米內，然后所有的斷軌通過視覺檢測確認了其準確位置，極低誤報率正在生成。

-斷軌
2015年5月在美國TTCI試驗現場進行鋼軌斷裂試驗；在試驗中觀察到的軌道有三種情況（斷裂前，斷裂時和斷裂后）

-扁疤
有清晰的數據分析和成熟的自動生成算法幫助識別車輛扁疤。

懷俄明州帶疤痕貨運列車
CFAR-processed above, strike-formed below
已處理的恒虛警率（CFAR）之上，強襲形態之下

 DAS產品系列

 結束語

        中通勝安（北京）軌道交通科技有限公司為了更好地服務于中國鐵路和城市軌道交通發展的需要，通過DAS系統的消化、吸收、創新和DAS技術的不斷拓展，必將在軌道交通行業產生重大的現實和深遠意義�，F已形成適合不同監測目標的三大成熟產品系列---新型鐵路周界安防報警系統，智能型基礎設施安全監控系統，列車運行狀態監控系統。車輪扁疤和斷軌監測正在試驗，適時推出。