原文传递
既有铁路贯通地线的OTDR防盗系统研究
| 论文题名： | 既有铁路贯通地线的OTDR防盗系统研究 |
| 关键词： | 既有铁路;贯通地线;防盗系统;光时域反射仪;安全控制 |
| 摘要： | 现如今的铁路系统中已经较为全面地应用了微电子技术，不仅要保证铁路沿线电气系统拥有一个稳定的运行环境，还需要将雷电所产生的电流对于电气设备的影响降为最低，使其在侵入电气设备之前便被迅捷有效地释放掉。由此，贯通地线的相关技术得以研发和实施，而贯通地线被盗则会导致系统接地被破坏，造成设备损失乃至人员伤亡等恶劣后果。 为了消除这样的威胁与隐患，本文提出了一种基于光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer，简称OTDR)的铁路贯通地线防盗系统，力求能够实现对于铁路贯通地线的实时监测，并针对盗窃事件进行示警和定位，以期减少相关盗窃案件的发生频率，使经济损失和安全隐患降到最低。 首先，本文介绍了关于铁路贯通地线防盗系统的研究现状和成果，结合它们各自的优势与不足以及光纤传感的技术特点，提出了利用OTDR构建贯通地线的防盗系统。并进一步地详细阐明了OTDR的基础理论、工作原理、重要参数等要素。 其次，对于影响OTDR性能的两个最重要的参数——动态范围与距离分辨率，进行了重点分析。就如何能够更有效地提高OTDR在实际应用中的工作效率，提出了通过脉冲编码技术来改善探测信号的方法。并通过公式推导和效果仿真等方式对几种不同的编码技术进行了性能和增益方面的对比，从中选取出了表现最为优异的C-S复合码。 进一步地，为了在信号处理的过程中能够具备更良好的操作性和准确性，文中通过针对傅里叶变换、短时傅里叶变换、希尔伯特-黄变换等信号处理方式的性能优劣对比，阐明了小波变换应用于此防盗系统的信号分析、处理阶段的必要性，并以此为理论依据研究了OTDR曲线上事件的分析与定位方式。 最后，重点考虑光纤与铁路贯通地线的结合方式。以光纤的弯曲损耗理论为基础，综合考虑影响光纤弯曲损耗的各个因素及其MATLAB仿真结果，提出了使用单模光纤以特定间隔地设置弯曲结点的方式同贯通地线相结合的方案，并以弯曲损耗是否得到释放为贯通地线失窃的监测依据来构建防盗系统。由此，就如何将光传感技术同中国现有铁路状况在实际应用中相结合提供了一个行之有效的途径。进而，通过针对盗窃事件的仿真来验证了这一方案的可行性。 |
| 作者： | 丛政 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 宁提纲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
