Distributed Acoustic Sensing in der Bahntechnik

Distributed Acoustic Sensing (DAS) bietet viele Vorteile

DAS bietet Potential für zahlreiche Anwendungen im Bahnbereich. Die größten Stärken des Systems liegen in der kontinuierlichen Streckenüberwachung in Echtzeit, dem großen Messbereich, dem geringen Aufwand zur Installation und Wartung sowie der Möglichkeit, mehrere Anwendungen parallel mit nur einem System zu ermöglichen. DAS-basierte Lösungen führen langfristig zu einer Maximierung der Betriebseffizienz. Damit bieten sie Betreibern signifikante Einsparungsmöglichkeiten im Hinblick auf personelle sowie finanzielle Ressourcen.

DAS: Vielfältige Lösungen und Anwendungen

Durch das Anschließen von Interrogator-Einheiten werden Glasfaserkabel in akustische Sensoren verwandelt. Vom Interrogator werden kohärente Lichtpulse ausgesandt, die an Mikroverunreinigungen im Glasfaserkabel zum Interrogator rückgestreut werden. Kleine plastische Verschiebungen am Glasfaserkabel, wie sie durch akustische Wellen ausgelöst werden, verändern das Muster der Rückstreuung, die im Interrogator gemessenen wird. Auf diese Weise können akustische Ereignisse nahezu in Echtzeit gemessen und quasikontinuierlich einer Position im Kabel zugeordnet werden.

Innovative Anwendungsmöglichkeiten im Bereich Distributed Acoustic Sensing umfassen unter anderem kontinuierliche Zugverfolgung in Echtzeit, die Überwachung des Zustands von Infrastruktur und Rollmaterial sowie die Erkennung von unerwünschten Hindernissen auf dem Gleis.

Mögliche Anwendungen:

• Kontinuierliche Zugverfolgung als Teil einer Lokalisierungsstrategie im Zuge einer Moving Block Freigabe
• Kontinuierliche Lokalisierung auf Streckenabschnitten mit Tunneln, Bergen oder Wäldern, in denen eine GPS-Lokalisierung nicht verfügbar ist
• Frühzeitige Hinderniserkennung auf Streckenabschnitten mit eingeschränkter Sicht
• Detektion von Personen auf dem Gleis, Diebstahl- und Eindringlingsüberwachung
• Erkennung von Raddefekten (z.B. Flachstellen), Schäden am Gleis sowie Verschleiß im Schotterbett
• Fahrgastinformation in Echtzeit
• Lokalisierung von Spannungsüberschlägen in den Oberleitungen

Vielfältig, individuell, innovativ

Mit innovativen Ansätzen treiben wir die Entwicklungen im Bereich von Distributed Acoustic Sensing voran. Seit mehr als fünf Jahren arbeiten wir aktiv an der Entwicklung von Algorithmen für vielfältigste DAS-Anwendungen. Dabei kombinieren wir moderne Signalverarbeitungsmethoden mit Systemkenntnis und Domänenwissen. Mit Hilfe von Big Data-Verarbeitung und Datenanalyse entwickeln wir vom Prototyp bis zum finalen System. Unsere Entwicklung ist unabhängig von der Hardware konkreter Interrogatorhersteller.

Einige der zahlreichen Anwendungen des Distributed Acoustic Sensing befinden sich in der Bahnindustrie bereits im Einsatz. Beispielsweise in Projekten zur Mitfahrendeninformation in Echtzeit und zur Spannungsschlaglokalisierung in Oberleitungen. Unser Ziel ist es, weitere innovative Anwendungen hin zu etablierten industriellen Lösungen zu entwickeln.