近日,国际电气与电子工程师协会(IEEE)旗舰科技杂志 《IEEE Spectrum》 以Optical Fiber Networks Can Keep Rail Networks Safe为题,专题报道了PINNACLE董智捷教授团队与南京大学合作研究在分布式声波传感(DAS)铁路智能监测领域的最新成果。该报道属于《IEEE Spectrum》的“IEEE Journal Watch”系列,专门推介旗下期刊中具有重大应用潜力的前沿技术。
IEEE Spectrum是IEEE面向全球会员和公众的旗舰科技杂志,以深度报道前沿工程技术创新而闻名。本次报道属于其“IEEE Journal Watch”系列,该系列专门关注发表在IEEE旗下期刊中具有重要应用前景的研究成果。此次报道是对研究团队工作的国际认可。
研究背景与技术方案
铁路网络覆盖面广、运行环境复杂,传统的视频监控、雷达、超声等点式监测手段难以实现全线连续覆盖,且易受天气条件和供电限制影响。针对这一工程难题,研究团队提出并验证了一种基于分布式声波传感(Distributed Acoustic Sensing, DAS) 的铁路智能监测新方法。
该方法利用铁路沿线既有的地下通信光纤作为传感介质,通过向光纤中发射脉冲光并分析后向散射光的特性,实现对光纤沿线振动信号的分布式感知。该技术方案无需额外供电,也无需新建专用传感网络,具有显著的成本优势和工程适用性。

研究意义
本研究的创新点在于:不改变既有铁路基础设施,不增加额外供电和通信网络投入,仅通过对既有光纤信号的智能分析,即可实现铁路安全的连续、多维度监测。该技术路径为铁路基础设施的低成本、全天候、智能化监测提供了新的解决方案。
该成果展示了我院在智能交通与光纤传感交叉领域的研究实力,也为铁路基础设施的低成本、全天候、连续智能监测提供了具有工程潜力的新技术路径。
原文链接:https://doi.org/10.1364/JOCN.584158

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