CN104204737A - 指示位置 - Google Patents

Abstract

本申请描述用于远程指示区域中的感兴趣位置的方法和装置，例如区域中事件的位置。该方法包括在感兴趣位置处放置声源；激活该声源以产生预定声输出以及在至少部分部署在所述区域中的至少一个光纤上执行分布式声感测。该声源因此充当可由分布式声传感器远程检测的声标记。因此分析由所述分布式声传感器检测到的声信号以便检测所述预定声输出并确定所述声源的位置。该方法特别适用于已沿着网络的长度提供有光纤的运输网络并且可以被用来指示工作小组或紧急情况的位置。

Description

指示位置

本发明涉及用于向远程位置指示事件的位置以及特别地向控制站指示运输网络上事件的位置的方法和装置。

在运输网络上，可能存在对知道事件的位置的期望。例如，在铁轨网络上，有时可能存在在铁轨轨道上或附近执行维修或其它任务的工作人员。为了对轨道自身进行工程工作，轨道的相关区段可能被关闭并且列车被改道或取消。然而，有时工作使得至少一些列车可以仍在网络的相关区段上移动，可能具有速度限制等等。在这些情况下，可能希望向工作小组给予即将到来的列车的事先警告，这样他们可以安全地待在旁边直到列车通过为止和/或确保在正确的地方应用该速度限制。

为了关闭铁轨网络的相关区段，或者强加正确的速度限制并且能够向工作小组通知即将到来的列车，显然需要知道正在进行工作的位置。

按照惯例，这可以通过事先计划和授权工作并且然后将任何必要的改道或服务限制落实到位来完成。当人员到达所计划的地点时，他们可能与控制站联系以指示他们准备好并且请求授权以开始工作。当他们结束时，工作人员然后可以联系控制室以指示可以去除强加在该区域上的任何限制。

然而，这依赖于工作人员实际去到计划的位置并且控制中心人员也知道正确的位置。任何一方犯的关于位置的错误可能对于工作人员和/或列车操作员和任何乘客来说都是潜在的危险。

另外有时可以沿着网络的相对长的路程调度工作，但是在任何一个时间工作小组仅在该路程的小区段上进行操作。因为可以沿着整个区段施加安全速度限制并且工作人员可以退离达列车通行整个区段所耗费的时间。而且有时可能已知在一大片网络中的某地需要工作但不知确切在哪。然后再次地整个相关区段可以被标识为限制区并且人员可以在列车处于该限制区之内的任何时间退离。如果工作人员的当前位置被更好地指定，则这可以导致工作人员和列车两者的延迟将被减小。

因此，本发明的目的是提供对事件更好的定位，尤其在运输网络（诸如道路或铁轨网络）中。

因此，根据本发明，提供一种标识区域内的感兴趣位置的方法，包括：在感兴趣位置处放置声源；激活该声源以产生预定声输出；在至少部分部署在所述区域中的至少一个光纤上执行分布式声感测；以及分析由所述分布式声感测检测到的声信号以便检测所述预定声序列并确定所述声源的位置。

本发明的该方面的方法因此将具有预定输出的声源用作可以被分布式声感测（DAS）检测到的声标记。分布式声感测是已知类型的感测，其中光纤被用作感测纤维并且利用电磁辐射反复地询问该光纤以提供沿着其长度的声活动的感测。通常，一个或多个辐射输入脉冲被发射到光纤中。通过分析从纤维内反向散射的辐射，纤维可以有效地被划分成可以被邻接（但不是必须）的多个离散感测部分。在每个离散感测部分之内，纤维的机械扰动（例如归因于入射声波的应变）引起从该部分反向散射的辐射的性质的变化。该变化可以被检测和分析并且被用来给出在该感测部分处纤维的扰动强度的度量。因此，DAS传感器实际上充当光纤的声感测部分的线性感测阵列。纤维的感测部分的长度由询问辐射的特性和应用于反向散射信号的处理来确定，但是通常可以使用大约几米到几十米量级的感测部分。如在该说明书中使用的那样，术语“分布式声感测”将被看作意指通过光学询问光纤来进行感测以便提供沿着纤维纵向分布的多个离散声感测部分，并且术语“分布式声传感器”应该被相应地解释。术语“声的”应该意指可以导致光纤上的应变变化的任何类型的压力波或机械扰动，并且为了避免怀疑，术语“声的”被认为包括超声和次声波以及地震波。

DAS可以被操作用来在纤维的长的长度上提供许多感测通道，例如DAS可以被应用于具有10m长量级的邻接感测通道的多达40km或更多的纤维长度。

DAS已经被提议用于利用线状资产（诸如管线）来周边监测和检测第三方干扰。DAS的优点还使得它适合于关于运输网络（诸如道路或铁轨网络）的监测。

因此，存在其中DAS已经被用于提供对入侵者的检测等等的环境，并且设想DAS可以被越来越多地用在运输网络中，例如用于监测交通流量。

运输网络常常还具有沿着网络的至少一部分部署的光纤，例如用于与各种网络传感器和/或交通控制系统进行通信。如所提到的可以使用标准光学通信纤维来采用DAS并且经常在任何纤维部署中存在针对冗余而提供的附加光纤。因此，甚至在其中当前没有部署光纤传感器的运输网络中，可能已经存在实施DAS的能力。

因此将声源用作声标记加之由DAS的远程检测允许对实际感兴趣位置的准确检测。考虑在可以使用DAS来监测的铁轨网络的区段上进行操作的工作小组。该工作小组可以到达工作要被执行的大概区域并且像平常那样联系控制中心以授权进入轨道。该控制中心可以检查工作小组进入是安全的并且给予授权。一旦工作小组就位，声源就可以被放置（在适当位置）在该位置处（即工作小组的位置）并且被激活。当被激活时由声源生成的声信号可以被DAS系统检测到并且被中继到控制中心。DAS系统然后可以确定所检测到的声信号的起源以及由此的声源的位置。声源的位置的检测然后标识工作小组的位置。如果在计划位置和检测到的位置之间存在任何差异则可以执行检查，并且如果计划位置是正确的则可以联系工作小组来澄清。

知道工作小组的确切位置可以允许将工作小组周围的限制区域被最小化成安全所需的区域，从而减少列车以低速花费的时间和/或工作小组所花费的停工时间。

因此，该方法涉及通过以下内容来标识由DAS系统监测的区域中的感兴趣位置：将声源放置在感兴趣位置处，以及检测由声源生成的声信号以及此类信号的起源以便标识感兴趣位置。在提供DAS系统以便提供其它监测功能（诸如跟踪车辆在例如运输网络上的位置/移动）的情况下，该方法提供一种直接利用DAS监测系统来注册感兴趣位置的方式。换言之，不是依赖于工作小组与控制室操作员进行联系来标识他们的位置以及控制室操作员将位置细节正确地映射到控制功能，而是声源的激活允许DAS系统直接检测相关位置在哪里。

如所提到的那样，该方法包括分析由所述分布式声感测所检测到的声信号以便检测所述预定声序列并且确定所述声源的位置。在一些应用中，确定声源的位置可以包括确定沿着感测纤维的长度声源被放置在哪里。

例如，在铁轨监测的应用中，用于监测铁轨网络的（多个）光纤可以被铺设成大体上沿着铁轨轨道的路径延伸。因此如果该方法被用于指示沿着铁轨轨道的感兴趣位置，则它可能因此足以标识沿着感兴趣的相关感测纤维的声源所位于的位置。这可能包括标识检测预定声序列的DAS传感器的一个或多个通道，即确定纤维的哪些纵向感测部分已检测到相关声序列。如果多个通道检测到预定声序列，则可以分析所检测到的信号以便例如通过查看声信号到达各个通道的时间和/或相对强度或频率等等来确定哪个通道最靠近声源。DAS感测领域的技术人员将很了解可以被用来标识由DAS传感器检测到的声信号的起源的各种技术。

与被监测的区域有关的感测纤维的位置大体上将是已知的。例如，如果DAS被用于监测运输网络，则沿着该网络的（多个）纤维位置将是已知的—纤维的位置在被铺设时可能已经被记录和/或在校准过程中可能已经先前确定位置。

在一些应用中，确定声源的位置可以包括根据感测纤维来确定声源横向偏移的程度。

预定声输出可以包括至少第一编码序列。该编码序列可以被编码以便将各种各样的信息提供给接收DAS信号的控制室。例如，在对于铁轨网络上的工作小组的应用中，假定编码可以被布置成标识相关工作小组。不同工作小组可以使用不同编码并且因此多个工作小组可以在区域中活动，每个使用他们自己的编码源来分开地标识他们自己以及他们的位置。

在一个实施例中，声源可以包括地面振动源，例如地面锤击或击键设备。理想地声源是相对便携式的并且可以被容易地放置在具有与DAS纤维的良好声耦合的位置中。例如，对于掩埋的纤维而言，地面振动源可以被用来激励地面。在纤维要被附着到铁轨轨道的铁轨的情况下，例如可以邻近铁轨的基底（可能邻近实际感测纤维）来部署机电致动器。声源优选地是人可携带的，但是在一些实例中可以使用车辆安装的源。

该方法可以包括将至少第一声源定位于感兴趣位置处的第一位置处以及将第二声源定位于感兴趣位置处的第二位点处。第一和第二位置中的至少一个可以表示感兴趣位置的外部范围。因此，例如使用铁轨网络上的工作人员的示例，第一和第二声源可以被定位成指示沿着轨道的人员正在工作的区域的外部限制。这意味着控制中心确切地知道工作人员将沿着轨道的长度在哪里。因此，可以管理对通过列车的任何速度限制以使得列车在遍及工作小组的区域上以正确的速度前进，但是不存在不必要的延迟。同样可以向工作小组警告列车什么时候到达离他们实际位置的某一距离而不是大概区域，并且因此可以减小工作小组的停工时间。

由于第一和第二声源可以相对地靠近在一起，所以它们可以输出不同声信号如此来帮助区别。第一和第二声源可以以不同频率来操作和/或提供不同编码序列。然后可以分析所检测到的对于DAS传感器的信号以便检测不同频率或编码并且因此标识相关源。在一个源出故障或因为某原因而不能被检测到的情况下这可能是重要的。如果第一源总是被用于指示感兴趣位置的开始并且第二源总是被用来指示感兴趣位置的结束（对于预定的行进方向），则单个源的检测仍可以指示感兴趣位置，具有适用于感兴趣位置长度的安全裕度。

如所提到的，该区域可以包括运输网络（诸如铁轨或道路网络），并且感兴趣位置可以是工作小组的位置。

然而，另外地或可替换地，感兴趣位置可以是紧急情况的位置。紧急情况可以是发生故障或者碰撞或任何其它紧急情况的位置。尤其对于其中已经存在碰撞的道路网络来说，知道受到碰撞影响的道路网络的范围可以是有益的。例如由紧急情况服务或高速公路维护人员中的一个部署第一和第二声源以对被碰撞影响的道路标记限制可以向控制中心提供碰撞的确切位置，这将允许在需要的情况下派遣额外的支持并且还允许实施更准确交通管理控制。

在一些实例中，只有如果发生紧急情况才可以激活声源。因此检测预定声输出被用来指示紧急情况的存在。对于使用DAS按照常规监测的区域，声源可以被用作紧急情况信标，其经由DAS传感器或者传感器提供紧急情况的存在和位置的远程指示。例如，在由DAS监测的铁轨网络上，每个列车可以被提供有DAS单元。如果发生故障或其它紧急情况，列车操作员可以不仅尝试经由无线电/电话进行通信以指示当前状态而且还可以部署被设计成由DAS可检测的声标记。如果其它通信发生故障，声源的部署将指示紧急情况，并且甚至在与其它通信耦合的情况下，声源将提供故障/紧急情况的位置的指示。这可以允许将故障的位置自动添加到网络图和各种控制以便使实施的其它列车改道。

总之，本发明涉及将声源用作被配置成由DAS传感器可检测到并且指示适用于多种情形的状态的信标，其中光纤可以被呈现以充当感测纤维。换言之，本发明涉及在由一个或多个DAS传感器监测的区域中将声源作为信标的使用。该信标可以标识由（多个）DAS传感器监测的区域中的感兴趣位置并且另外可以提供诸如信标的身份（identity）和/或状态条件之类的信息。

声源可以被配置成能够产生多个不同声输出，每个指示不同的状态，并且该方法可以包括选择适当的声输出。因此，例如源可以产生指示工作小组正在轨道上进行工作的第一信号。在列车接近时，可以向该方警告到达，因此他们可以清除轨道。在轨道被清除时，他们可以改变源的输出以指示全清除信号。在缺少此类改变的情况下，可以阻止列车进入该区域。可以在其它情形下使用多种其它状态。

本发明因此提供一种远程指示由DAS监测的区域中的位置的方式。因此，在本发明的另一方面中，提供一种标记感兴趣位置以用于远程标识的方法，包括：将被配置成产生配置为由分布式声传感器可检测到的预定声输出的声源放置在感兴趣位置处，以及激活该声源。该方法提供所有与本发明的第一方面相同的优点并且可以以与本发明的第一方面相同的方式来应用。

而且，本发明包括使用DAS来检测感兴趣位置。因此，在更多方面中，本发明提供一种检测区域内的感兴趣位置的方法，包括：对至少部分部署在所述区域内的至少光纤执行分布式声感测，以及监测对于由放置在感兴趣位置处的声标记源产生的预定声信号的声返回，以及如果检测到所述预定声信号，确定所述声标记源的位置。

总之，本发明涉及通过检测声源的位置来将声源用于远程地指示区域内的感兴趣位置的位置，其中检测声源的位置是通过对部署在该区域内的至少一个光纤执行分布式声感测来进行的。

本发明还适用于装置。因此，在另一方面，提供一种用于标识区域内的感兴趣位置的系统，包括：声源，其被放置在感兴趣位置处并且被配置成产生预定声输出；至少一个分布式声传感器，其包括至少部分部署在所述区域中的至少一个光纤；以及处理器，其用于分析由所述分布式声传感器检测到的声信号以检测所述预定声序列并且确定所述声源的位置。

可以以与本发明的方法全部相同的方式来操作该系统。本发明还提供可以用来经由DAS远程指示位置的声标记设备或信标。因此，在另一方面，提供一种被配置成远程地指示感兴趣位置的声标记，包括声源，其被配置成产生配置为由分布式声传感器可检测到的预定声输出。

该声源可以被配置成能够产生多个不同声输出，如上所述每个指示不同状态。

声标记可以被配置成响应于检测到至少一个紧急状况而自动激活。例如，如果列车发生故障或碰撞，列车上的声信标可以自动激活以便经由DAS将信息中继到控制室。

现在将仅关于下面的图而作为示例描述本发明，在图中：

图1示出DAS传感器布置；

图2图示出将声源用作由DAS监测的运输网络中的标记；

图3图示出一个适当的声源；以及

图4图示出示例声编码。

图1示出分布式光纤感测布置的示意图。感测纤维104的长度在一端被可去除地连接到询问器106。来自询问器106的输出被传递到信号处理器108（其可以与询问器共同定位或者可以远离该询问器）以及可选地用户接口/图形显示110（其实际上可以通过适当指定的PC来实现）。用户接口可以与信号处理器共同定位或者可以远离该信号处理器。

感测纤维104的长度可以是许多千米并且长度可以是例如40km或更长。感测纤维可以是标准的、未修改的单模光纤，诸如在不需要故意引入的反射位置（诸如纤维布拉格光栅等等）的情况下按照惯例在远程通信应用中使用的光纤。使用未修改的标准光纤的长度来提供感测的能力意味着可以使用低成本容易获得的纤维。然而，在一些实施例中，纤维可以包括已经被制造成尤其对入射振动敏感的纤维。将通过利用电缆结构包含它来保护该纤维。在使用中，纤维104被部署在要被监测的感兴趣区域中，在本发明中，该感兴趣区域可以沿着运输网络（诸如如将描述的道路或铁路）的路径。

在操作中，询问器106将询问电磁辐射发射到感测纤维中，该询问电磁辐射可以例如包括具有所选频率模式的一系列光学脉冲。该光学脉冲可以具有如在GB专利公开GB2,442,745中描述的频率模式（特此通过参考将该GB专利公开的内容合并于此），然而依赖于单个询问脉冲的DAS传感器也是已知的并且可以被使用。要注意，如这里所使用的，术语“光学”不限于可见光谱并且光学辐射包括红外辐射和紫外辐射。如在GB2,442,745中所描述的那样，瑞利反向散射的现象导致输入到纤维中的光的某部分被反射回到询问器，其在那里被检测以提供表示纤维附近声扰动的输出信号。因此，询问器合宜地包括至少一个激光器112和至少一个光调制器114以便产生被已知光学频率差分开的多个光学脉冲。询问器还包括至少一个光电检测器116，其被布置成检测从纤维104内的本征散射位置反向散射的瑞利辐射。在本发明的实施例中瑞利反向散射DAS传感器非常有用，但是基于布里渊或拉曼散射的系统也是已知的并且可以在本发明的实施例中使用。

来自光电检测器的信号被信号处理器108处理。信号处理器合宜地基于光学脉冲之间的频率差来解调返回的信号，例如如GB2,442,745中描述的那样。信号处理器还可以应用如在GB2,442,745中描述的相位展开算法。因此可以监测来自光纤的不同区段的反向散射的光的相位。因此可以检测在纤维的给定区段内有效光学路径长度的任何改变，诸如将归因于在纤维上引起应变的入射压力波的改变。

光学输入的形式以及检测的方法允许将单个连续纤维空间分解成离散纵向感测部分。也就是说，可以基本独立于在邻近部分处感测的信号来提供在一个感测部分处感测到的声信号。此类传感器可以被看作完全分布式或本征传感器，因为它使用在光纤中被固有处理的本征散射，并且因此遍及整个光纤分配感测功能。光纤的感测部分的空间分辨率例如可以是大概10m，对于纤维的40km量级的连续长度，这表示提供沿着40km纤维部署的大约4000个独立声通道。

已经在许多环境中采用DAS并且DAS被视为部署在运输网络（诸如道路或铁轨网络）上，在那里可以监测长路程的道路或铁路。总之，经常已经存在沿着此类网络的主要线路的长度部署的光纤。

图2图示出如何能够在一个实施例中使用本发明。图2示出运输网络的区段，其在该示例中将被称为铁路201（其可以在地面之上或者是地下铁路）但是将理解网络区段可以是道路的区段。

如上所述，由DAS传感器监测的光纤104沿着铁路201的长度来部署。通常，光纤104可以埋在铁路旁边但是其它布置也是可能的，例如埋在轨道下面或者附着到轨道。可以在铁路的正常操作期间使用DAS传感器以便提供各种控制和/或监测功能。例如，按照常规DAS传感器可以被用来跟踪列车在网络上的移动。光纤104沿着铁路201的位置因此可以是众所周知的并且来自DAS传感器的信号可以被集成到铁路控制系统中，例如可以在中央控制室处显示和/或绘制由一个或多个DAS传感器跟踪的列车的位置。

在该示例中，存在被调度成在网络的不同区段上工作的两个工作人员，但是网络的区段依然是可操作的。因此，存在对向工作人员通知列车的接近的期望以便他们可以确保轨道是干净的且所有人员离轨道为安全距离。而且在列车通过要在其上工作的区域时可能存在对该列车强加速度限制的需要。

按照惯例，工作人员的位置将尽可能事先计划并且工作人员将因此向计划位置前进。然后控制室操作员可以指示列车在计划位置强加速度限制和/或在列车接近计划位置时向该人员警告。然而，控制中心可能弄错关于计划位置的位置或者工作人员可能转向错误的位置是可能的。在任一实例中，工作人员可能不在控制中心预期它们所处的地方并且因此可能给予不适当的警告或速度限制。

而且，计划位置包含宽阔的区域但是工作人员在任何时候仅在该计划区域的小部分中操作是可能的。因此，可能有必要强加速度限制并且对整个区域给予警告—这可能是低效的。

在本发明的实施例中，工作人员通过放置声源来向控制中心指示他们的位置，该声源可以被DAS传感器经由感测纤维104检测到。

因此，第一工作人员将声源202和203放置在他们正工作的区域中，其中声源被放置在他们当前正工作的区域的外部限制处。声源优选是人容易便携的并且因此在工作人员移动时其可以被容易地再放置。在其中该人员正在轨道上或其旁边工作的情境中（其被提供有轨道旁边的感测纤维），声源不必特别强大，因为纤维位于该源附近。因此，可以使用相对简单的声源。

图3示出可以被使用（尤其和掩埋的感测纤维一起使用）的声源301的一个示例。该源可以是地面振动源并且可以被安装在地面302上。在图3中示出的该示例中，该源301被部分植入在地面302中以提供良好声耦合。该源301具有锤击或击键布置303，其被布置成可移动来创建碰撞（impact）以将振动传入到地面中。在该实例中锤子直接撞击地面，但是在其它布置中锤子可以撞击源板。如所图示的那样，将由掩埋纤维104检测到在地面中碰撞产生的声波。然而可以使用声源的各种其它布置，并且可以使用创建可以由DAS传感器检测到的不同信号的任何事物，包括许多形式的声换能器。

返回参考图2，第一工作人员因此放置声源202和203并且激活该源。另外沿着轨道第二工作小组可以同样在他们正工作于其中的区域的限制处放置声源204和205。

DAS传感器将能够检测由声源生成的声刺激并且通过查看感测部分中的哪个检测到声信号来确定相关位置。对于该实施例而言，感兴趣位置是沿着轨道长度的位置并且因此位置的确定仅标识沿着轨道该源被定位成多远。这可以通过寻找首先检测声信号的感测部分来完成—因为最靠近源的感测部分将在其它感测部分之前接收到入射波。

当然将会认识到，通过使用适当纤维部署并分析到达时间，二维地定位该源的位置（如果有必要的话）将是可能的。

图2图示出沿着纤维长度的强度对通道（即感测部分）的概括图。可以清楚地看到与该源的位置相对应的检测到的信号。

为了帮助源的检测和区别，声源中的每个都产生预定输出。这允许针对预定输出来分析由DAS传感器检测到的信号，因此帮助相比于工作人员的活动或环境噪声的区别。

声源中每个的输出可以是相同的。在该实例中两个相对靠近的高强度信号（与源202和203相对应）的检测可以被看作是指示第一工作小组的工作区域范围，并且同样地进一步沿着轨道的另外两个相对靠近高强度信号的检测被看作是指示第二工作小组的存在。

然而，使声源中的至少一些提供不同声输出将是可能的。例如，操作的频率可以被改变和/或输出可以包括编码输出。该输出可以包括一个或多个脉冲，即相对强的声激励的时段，并且（多个）脉冲的持续时间和/或脉冲之间的时间间隔可以提供编码。该编码还可以包括以某一方式改变声信号的频率。存在其中声输出可以被编码的各种方式。因此，从声源202和203提供给第一工作小组的输出可以与从源204、205提供给第二工作小组的那些不同。这意味着可以标识各个工作小组。如果一个工作小组正进行的工作的性质意味着他们需要列车接近的更多警告和/或要施加更严格的速度限制，则这可以是有用的。而且，提供给工作人员的源可以提供彼此不同的输出，并且可以被布置成要用来标记在给定方向上感兴趣位置的开始和结束。

当两个工作小组已放置并激活相关声源时，信号将由DAS传感器检测到并且被中继到控制中心。控制中心因此可以得到关于工作人员的实际位置和他们正工作于其中的区域的范围的准确、实时信息。如果工作人员移动并且重新放置声源则这将被自动更新。这可以允许标识工作人员是否在错误位置并且还允许采用更精确的警告和限制。

DAS传感器还可以被用来跟踪列车在铁路上的移动—即使它一般不用于监测。因此可以跟踪列车在铁路上的通过。当列车到达离工作小组的位置的某距离时—这可以取决于列车速度以及如上文提到的相关工作小组所需的通知数量，控制室可以向工作小组通知列车的即将到达。在一个实施例中，声源301可以具有用于远程通信的设施并且它可以被提供有一个或多个警报设备，诸如可以由控制室远程激活以便向工作小组警告列车即将到达的警告灯和/或扬声器。因此，声源可以具有用于生成可由DAS传感器检测到的编码声信号的地面脉冲。它还可以具有可由控制器（其可以是自动的或者可以不是自动的）远程激活以便警告工作小组清除该区域的一个或多个扬声器。由扬声器生成的声信号还可以是被DAS系统可检测的—这意味着DAS传感器将能够检测到扬声器是否已被正确地激活以及工作小组是否已经接收到警告。当然，可以使用用于提醒工作小组的其它装置，诸如在无线电或移动电话上呼叫工作小组的控制器。

然而，被警告的工作小组然后可以清除轨道并且可以向控制室指示列车安全通过。在一些实施例中，这可以改变声源的输出以便指示所有清除信号。如果控制室未检测到所有清除信号，则它可以阻止列车前进进入相关区域。

而且，控制中心可以与到来的列车进行通信以便对离工作小组的位置某距离的列车强加速度限制，或者确保列车可以及时减速到期望速度。因为由确定工作小组的位置的同一系统（并且其可以指示列车是否安全通过）来跟踪列车的移动，所以列车的移动可以被准确地控制以确保安全但是将任何延迟或速度限制降低到最小。

使用跟踪列车移动以标识工作小组的位置的同一系统提供针对错误位置标识的内在保护—如果声信标被正确地定位。因为信标仅被放置在工作小组所处的位置，所以错误报告的可能性为低。

关于图2讨论的示例涉及铁路上的工作人员，但是相同的原理适用于其它运输网络（诸如道路）和/或感兴趣的其它事件的位置。例如，网络区段201可以是道路并且源202和203可以指示引起在一个方向上的塞车长队的故障事件（其中两个源的定位产生指示方向的不同输出），且源204和205可以指示在相同或相反方向上的碰撞的范围。

如上文所提到的，可以想象声源产生编码序列。声源可以被提供有许多可选的编码序列，每一个都指示不同的状态。如上文所提到的，当被用于道路网络上时，表示一个输出可以指示故障而另一个指示碰撞。编码序列可以包括以不同时间间隔来重复声模式，例如如图4中所图示的那样。因此检测具有特定模式的声信号将指示特定状态。在一些实例中，只有如果发生紧急情况才可以激活声源并且因此提供了指示紧急情况的存在以及其位置的方式。

在上文讨论的示例中，感兴趣的位置是沿着铁路长度的位置，沿着铁路的长度提供用于（多个）DAS传感器的（多个）感测纤维。因此，确定沿着相关感测纤维长度的源的位置就足够了。因此声源在使用中将相对靠近使用中的（多个）感测光纤而定位—如所提到的这意味着可以使用相对低的功率源。在此类实施例中，被监测的区域实际上是沿着纤维的路径延伸的细长但相对窄的区域。

然而，在一些应用中，被监测的可能希望在其内标识位置的区域可能是更宽得多并且一个或多个光纤可以被布置成监测整个所述区域。在此类应用中，可能希望标识或标记可能从感测纤维偏移的感兴趣位置。在此类应用中，声源可以能够生成可由DAS传感器离相对长的距离可检测到的声刺激。地面刺激声源诸如。（多个）DAS传感器因此可以被布置成检测预定声信号并且将预定声信号的起源定位在二维区域之内。可以根据来自适当部署的一个或多个纤维以及本领域技术人员所知晓的到达时间分析来确定声信号的起源的位置。

在一些应用中，用来标识感兴趣位置的声信号可以由个人而不是声换能器故意地生成生成。例如，在铁轨网络监测的应用中，个人可以通过以所需的序列撞击地面或另一对象来创建具有预定序列的声信号。例如，如果铁轨工人标识铁轨区段的问题，则他们可以通过以预定序列生成声信号来向控制中心用信号通知问题的存在和问题的位置。他们可以例如用锤子以期望模式撞击铁轨以生成由DAS传感器清楚可检测到的声音。这避免对专用声源的需要并且意味着知道该序列的任何人可以经由DAS监测系统与控制中心直接通信。经历故障（其包括通信故障）的列车驾驶员可以通过撞击铁轨来生成指示危难的预定声信号。可替换地，在一些实例中，用于DAS感测的光纤电缆可以至少部分暴露在某些区域中并且因此可以通过在光纤电缆的外壳上轻拍来生成可检测的声信号。

在其中光纤沿着线性结构（诸如铁路或管线）的路径定位的一些实例中，可能存在电缆环路的一个或多个区域，其中光纤电缆的长度大于线性结构的路径的长度。换言之，在线性结构的路径的某些区段中，如果该结构的长度是x米长，则存在x米的光纤电缆（或者仅稍稍更多）以使得电缆在该结构旁边延伸。然而，在另一区段中，该结构的路径的x米长度可以被提供有x+y米的电缆，其中y可以是几米或数十米的电缆。因此，在该区域中电缆的一部分可以在一个或多个纤维环路中成环。

当铺设电缆时此类纤维环路可以偶然地产生，或者如果需要在以后的日期重新放置电缆或去除电缆的受损区段则可以故意地引入此类纤维环路以提供“备用的”电缆。

当然此类环路的出现将在感测纤维的长度和被监测的线性资产的长度之间的某些区域中创建错配。因此，可以在DAS监测系统的初始校准/设置阶段中检测此类环路的出现，并且当监测到线性资产在使用中时可以因此低估（discount）来自此类环路的信号返回。

在本申请的实施例中，此类纤维环路可以被用作DAS监测网络的一部分，其可以被用来指示沿着上文讨论的线路的状态。例如，如果此类环路沿着铁路以相对规则间隔分隔开，则如果在发生紧急情况，诸如列车驾驶员之类的个人可能能够定位最近的此类环路并且创建声信号，例如通过在光纤电缆的外壳（如果被暴露的话）上轻拍或者利用诸如锤子之类的物品击打地面或铁轨。来自感测纤维的此部分的信号的检测可以被用作紧急情形的检测并且沿着纤维的环路的位置将指示紧急情况的大概位置。

Claims (20)

1.一种标识区域内的感兴趣位置的方法，包括：

在感兴趣位置处放置声源；

激活该声源以产生预定声输出；

在至少部分部署在所述区域中的至少一个光纤上执行分布式声感测；以及

分析由所述分布式声感测检测到的声信号以便检测所述预定声序列并确定所述声源的位置。

2.根据权利要求1中所述的方法，其中所述预定声输出包括至少第一编码序列。

3.根据权利要求1或权利要求2中所述的方法，其中所述声源包括地面振动源。

4.根据任何前述权利要求中所述的方法，包括将至少第一声源定位于感兴趣位置处的第一位置处以及将第二声源定位于感兴趣位置处的第二位置处。

5.根据权利要求4中所述的方法，其中所述第一和第二位置中的至少一个表示感兴趣位置的外部范围。

6.根据权利要求4或权利要求5中所述的方法，其中所述第一和第二声源输出不同的声信号。

7.根据权利要求6中所述的方法，其中所述第一和第二声源以不同的频率操作和/或提供不同的编码序列。

8.根据任何前述权利要求中所述的方法，其中所述区域包括运输网络。

9.根据权利要求8中所述的方法，其中所述运输网络包括铁轨或道路网络。

10.根据权利要求8或权利要求9中所述的方法，其中所述感兴趣位置是工作小组的位置。

11.根据权利要求8或9中所述的方法，其中所述感兴趣位置是紧急情况的位置。

12.根据任何前述权利要求中所述的方法，其中只有如果发生紧急情况才激活所述声源并且检测预定声输出被用来指示紧急情况的存在。

13.根据任何前述权利要求中所述的方法，其中所述第一声源被配置成能够产生多个不同的声输出，每个指示不同的状态，并且其中该方法包括选择适当的声输出。

14.一种标记感兴趣位置以用于远程标识的方法，包括：将被配置成产生预定声输出的声源放置在感兴趣位置处，以及激活该声源，所述预定声输出被配置为由分布式声传感器可检测。

15.一种检测区域内的感兴趣位置的方法，包括：在至少部分部署在所述区域内的至少光纤上执行分布式声感测，以及监测对于由放置在感兴趣位置处的声标记源产生的预定声信号的声返回，以及如果检测到所述预定声信号，则确定所述声标记源的位置。

16.一种将声源用于远程地指示区域内的感兴趣位置的位置的用途，其是通过检测声源的位置，所述检测声源的位置是通过对部署在该区域内的至少一个光纤执行分布式声感测来进行的。

17.一种用于标识区域内的感兴趣位置的系统，包括：

声源，其被放置在感兴趣位置处并且被配置成

产生预定声输出；

至少一个分布式声传感器，其包括至少部分部署在所述区域中的至少一个光纤；以及

处理器，其用于分析由所述分布式声传感器检测的声信号以检测所述预定声序列并且确定所述声源的位置。

18.一种被配置成用于远程地指示感兴趣位置的声标记，包括声源，其被配置成产生预定声输出，该预定声输出被配置成由分布式声传感器可检测。

19.根据权利要求18中所述的声标记，其中所述声源被配置成能够产生多个不同的声输出，每个指示不同的状态。

20.根据权利要求19中所述的声标记，被配置成响应于至少一个紧急状况的检测而自动激活。