既有鐵路貫通地線的OTDR防盜系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)如今的鐵路系統(tǒng)中已經(jīng)較為全面地應(yīng)用了微電子技術(shù)，不僅要保證鐵路沿線電氣系統(tǒng)擁有一個穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境，還需要將雷電所產(chǎn)生的電流對于電氣設(shè)備的影響降為最低，使其在侵入電氣設(shè)備之前便被迅捷有效地釋放掉。由此，貫通地線的相關(guān)技術(shù)得以研發(fā)和實(shí)施，而貫通地線被盜則會導(dǎo)致系統(tǒng)接地被破壞，造成設(shè)備損失乃至人員傷亡等惡劣后果。
　　為了消除這樣的威脅與隱患，本文提出了一種基于光時域反射儀(Optical Time Domain Reflectome

2、ter，簡稱OTDR)的鐵路貫通地線防盜系統(tǒng)，力求能夠?qū)崿F(xiàn)對于鐵路貫通地線的實(shí)時監(jiān)測，并針對盜竊事件進(jìn)行示警和定位，以期減少相關(guān)盜竊案件的發(fā)生頻率，使經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患降到最低。
　　首先，本文介紹了關(guān)于鐵路貫通地線防盜系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和成果，結(jié)合它們各自的優(yōu)勢與不足以及光纖傳感的技術(shù)特點(diǎn)，提出了利用OTDR構(gòu)建貫通地線的防盜系統(tǒng)。并進(jìn)一步地詳細(xì)闡明了OTDR的基礎(chǔ)理論、工作原理、重要參數(shù)等要素。
　　其次，對于影響OTDR性

3、能的兩個最重要的參數(shù)——動態(tài)范圍與距離分辨率，進(jìn)行了重點(diǎn)分析。就如何能夠更有效地提高OTDR在實(shí)際應(yīng)用中的工作效率，提出了通過脈沖編碼技術(shù)來改善探測信號的方法。并通過公式推導(dǎo)和效果仿真等方式對幾種不同的編碼技術(shù)進(jìn)行了性能和增益方面的對比，從中選取出了表現(xiàn)最為優(yōu)異的C-S復(fù)合碼。
　　進(jìn)一步地，為了在信號處理的過程中能夠具備更良好的操作性和準(zhǔn)確性，文中通過針對傅里葉變換、短時傅里葉變換、希爾伯特-黃變換等信號處理方式的性能優(yōu)劣對比，

4、闡明了小波變換應(yīng)用于此防盜系統(tǒng)的信號分析、處理階段的必要性，并以此為理論依據(jù)研究了OTDR曲線上事件的分析與定位方式。
　　最后，重點(diǎn)考慮光纖與鐵路貫通地線的結(jié)合方式。以光纖的彎曲損耗理論為基礎(chǔ)，綜合考慮影響光纖彎曲損耗的各個因素及其MATLAB仿真結(jié)果，提出了使用單模光纖以特定間隔地設(shè)置彎曲結(jié)點(diǎn)的方式同貫通地線相結(jié)合的方案，并以彎曲損耗是否得到釋放為貫通地線失竊的監(jiān)測依據(jù)來構(gòu)建防盜系統(tǒng)。由此，就如何將光傳感技術(shù)同中國現(xiàn)有鐵路狀況