Suomen raideliikenteen ja rataverkon kunnon akustinen valvonta kuituoptiikan avulla

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi

Authors

Date

2018-02-12

Department

Major/Subject

Akustiikka ja äänenkäsittely

Mcode

ELEC3030

Degree programme

CCIS - Master’s Programme in Computer, Communication and Information Sciences (TS2013)

Language

fi

Pages

70

Series

Abstract

Viimeisen 5-10 vuoden aikana eri toimijat ovat kiinnostuneet kuituoptisen anturitekniikan mahdollisuuksista rautatiesovelluksissa. Erityistä mielenkiintoa on herättänyt akustisten ilmiöiden havainnointiin ja tunnistamiseen perustuva Distributed Acoustic Sensing eli DAS-teknologia. Suomessa Liikennevirasto on rataverkon haltijana kiinnostunut DAS-teknologian mahdollisuuksista rataverkon kunnossapidon ja raideliikenteen valvonnan tehostamisessa. Tässä työssä käsitellään DAS-tekniikan toimintaperiaatetta sekä mahdollisia sovelluksia ja käyttökohteita perustuen olemassa olevaan tutkimukseen ja käyttökokemuksiin maailmalla. DAS-teknologialla on mahdollista havaita junan kulkua reaaliajassa, kisko- ja kalustovikoja, radalle pudonneita esteitä, luvatonta kulkemista radalla, kaapelivarkauksia, rakenteiden runkomelua ja -tärinää sekä muita ääneen tai tärinään perustuvia ilmiöitä. DAS-järjestelmä voi hyödyntää radan varteen tai rakenteisiin jo vedettyä tavallista tietoliikennekäyttöön tarkoitettua valokuitukaapelia käyttämällä kaapelin yhtä kuitua hajautettuna anturina. Teknologia on kehittymässä kohti rautatieturvalaitesovelluksia, ja sillä on potentiaalia korvata tai laajentaa monia nykyisiä rautatielaitejärjestelmiä.

During the last 5-10 years different operators in the railway industry have been interested in the possibilities of fiber optic sensors. The most attractive technology has been acoustic and vibration detection method, Distributed Acoustic Sensing (DAS). The Finnish Transport Agency, as the owner and maintainer of the railway network in Finland, has been interested in DAS and its possibilities in making track condition and rail traffic monitoring more effective. In this Master's Thesis the operating principle of DAS and its possible applications are researched. The study is based on reviews of existing research and experience of the technology. DAS allows realtime monitoring of train location and speed, detection of flat wheels, rail breaks, obstacles dropped on track, trespassing and cable thefts, monitoring of structural vibration and other sound related phenomena. DAS system can employ one fiber from an already installed telecommunication fiber cable as a distributed sensor. The technology is still developing towards safety related applications and has potential to replace or augment many existing railway technical systems.

Description

Supervisor

Pulkki, Ville

Thesis advisor

Matikainen, Lassi

Keywords

kuituoptiikka, anturit, rautatiet, distributed Acoustic Sensing, DAS

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201802231602

Collections

[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC