系统组成

分布式光纤声纹解调技术基于光时域反射（OTDR）或相位敏感光时域反射（Φ-OTDR）原理，通过光纤感知外界振动并转化为电信号进行分析。其铁路周界防入侵监测系统主要由三部分构成：

•  探测光缆：沿铁路轨道、围栏或隧道敷设，作为“传感神经”直接感应沿线振动、声波信号，具备抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高低温（-40℃~70℃）等特性，可适应复杂野外环境。

• 监测主机：核心解调设备（如DOVS光纤传感分析仪），通过激光脉冲发射与反射信号处理，实现振动信号的实时采集与定位，支持单端接入，最大监测距离可达60公里。

• 上位软件与联动系统：通过智能算法对信号进行分析，识别入侵类型并报警，同时支持与CCTV监控、声光报警器联动，可将报警信息实时推送至监控中心。

护栏布设光纤

核心功能

该技术在铁路周界防入侵监测中实现多维度安全防护，具体功能包括：

1. 周界安防监测

• 实时识别非法入侵行为（如人员攀爬、挖掘、车辆闯入），横向定位精度达5~20米（偷盗识别5m内，挖地识别20m内）。

• 对铁路沿线围栏破坏、安全保护区内施工等异常行为进行预警。

2. 异物侵限与灾害监测

• 监测落石、滑坡、隔音屏倾斜等异物侵入轨道的风险，及时触发报警。

• 通过分析振动频谱特征，识别岩溶路基空洞、铁轨裂纹等结构隐患。

3. 列车运行状态监控

• 实现列车定位、行驶速度测算，结合振动信号特征分析轮轨配合状态（如车轮扁疤、断轨检测）。

关键性能参数

技术优势

相比传统红外对射、摄像头监控等手段，该技术具有以下核心优势：

1. 全时段、全天候监测

• 光纤传感不受光照、雾霾、电磁干扰影响，可在暴雨、雷电、强电磁环境下稳定工作，弥补摄像头夜间或恶劣天气失效的短板。

2. 长距离、分布式感知

• 单根光缆即可实现60公里连续监测，无需布设大量传感器，大幅降低沿线部署成本，尤其适用于偏远山区、隧道等复杂地形。

3. 高灵敏度与抗干扰性

• 采用激光干涉原理，可捕捉微弱振动（如脚步声、挖掘声），并通过小波降噪、神经网络算法（如卷积神经网络+双向LSTM）区分干扰信号与真实入侵，误报率低于3%。

4. 多维度数据融合

• 除防入侵外，还可同步监测铁轨健康状态（如裂纹、沉降）、列车运行参数，为铁路运维提供一体化数据支撑，提升综合管理效率。

铁路周界护栏网

应用案例

在国内铁路网应用，已实现对车辆段周界、隧道异物侵限、高铁岩溶路基的实时监测，通过与CCTV联动，形成“预警-定位-可视化确认”的闭环处置流程，有效保障铁路行车安全。

通过上述技术特性，分布式光纤声纹解调技术为铁路周界安防提供了“千里眼”与“顺风耳”，成为智慧铁路安全监测体系的核心技术之一。