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基于双M-Z干涉仪的铁路贯通地线防盗的研究
| 论文题名： | 基于双M-Z干涉仪的铁路贯通地线防盗的研究 |
| 关键词： | 铁路系统;贯通地线;防盗系统;Mach-Zehnder干涉仪;光纤传感 |
| 摘要： | 随着高速铁路在中国乃至世界的快速发展，如何保证列车系统的正常运行已经成为一个关键性的问题。铁路贯通地线作为一种将铁路系统的电气设备接地的电缆，可以有效排除掉雷击电流的干扰，从而保证铁路设备可靠的工作。由于贯通地线含有大量的铜，容易被不法分子偷盗，因此如何及时发现偷盗事件并完成定位是一个亟待解决的问题。 本文基于双Mach-Zehnder干涉仪光纤传感技术，设计了铁路贯通地线防盗系统，并进行了仿真和实验。具体的研究内容和成果如下: (1)分析了几种常见的干涉型光纤传感器，介绍了其原理。针对Mach-Zehnder干涉型光纤传感器进行详细的分析，并对其关键器件进行了介绍。 (2)查阅资料、阅读文献分析研究了双Mach-Zehnder光纤传感技术定位原理，并将其应用了铁路贯通地线防盗系统上，然后对互相关算法进行了研究。 (3)使用了一种事件发生监测机制，首先通过阂值门限过滤掉噪声干扰，再使用DFT能量占比算法区分列车振动信号与割盗振动信号。 (4)首先通过LabVIEW平台对双Mach-Zehnder干涉型光纤传感器定位算法进行仿真。其次通过MATLAB对定位算法进行仿真，并使用了小波去噪技术对信号去噪。同时模拟了列车振动和割盗事件的振动波形，使用事件发生监测机制对两种振动信号进行区分。 (5)通过实验搭建了铁路贯通地线防盗系统，在5km的光缆上实现了6.7％的误报率和20.89m的定位精度，达到了预期效果。 |
| 作者： | 侯天勐 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 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： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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