虽然铁路经常被誉为可持续/低排放/低碳的交通方式，但现实是，气候变化越来越多地威胁到铁路的顺畅运行，就像威胁到其他交通方式一样——甚至对铁路的威胁可能更加严重。

气候变化向全球铁路发起了严峻的挑战。从因为高温而导致的轨道鼓出和电气问题，到因为土地更加干燥而导致的土方工程问题，极端温度给铁路基础设施带来了重大挑战。然而，把预防措施和先进的监测系统互相结合，例如采用分布式光纤声学传感技术（Distributed Acoustic Sensing，DAS），可以建立适应力更强的铁路网，应对暴风雨——即包括应对真实的暴风雨天气，也包括应对像暴风雨一样袭来的挑战。

（一）控制设备/电子设备

几乎所有的现代铁路网运输都是由电子或电气系统控制的，这些系统采用故障-安全设计。信号或牵引电力故障造成的服务中断可能带来重大的影响，波及范围广。此外，机车车辆电子设备变得越来越复杂，数量也在增多。

电子设备和电气元件会受到高温的不利影响。根据基于经验和常识的准则，温度每升高10℃，元器件的使用期限就会减半。我们知道这个问题，所以我们监测温度，并采取通风或降温措施，以防止服务器和继电器室过热。鉴于此，为什么我们把如此之多的轨旁机柜涂成深绿色或灰色？白色或浅色无疑是更好的选择，能在未来最大程度地减少对太阳辐射的吸收能力，使人们不再需要主动的降温解决方案。

对于离网发电的地点，使用太阳能电池板是一个简洁的解决方案，既能为机柜供电，又能使其免受阳光直射。

（二）接触网

让我们把注意力转向接触网电线。通过缩短电线的长度，或增加耐张杆塔的高度，可以对电气化系统进行设计，使其适用的温度范围更大，但是，这些方法会增加成本，在设计阶段，这样的决定非常不受欢迎。

Sensonic公司提供基于振动的接触网故障定位思路：

*利用光纤传感，24x7全天候定位接触网闪络故障

*在几分钟之内确定闪络的准确位置

*检查问题点，而不是全部进路区段

*与其它Sensonic铁路应用程序相结合，获得更多的关于铁路的见解

Sensonic闪络定位应用程序为铁路运营和接触网维护团队提供接触网闪络故障的精确定位，该应用程序可快速发现故障，仅维修和检查有问题的设备，更快恢复线路供电，并减少服务中断。

通过使用该技术，把团队引导到出现问题的准确位置，避免浪费时间检查全部电气区段，减少了报告“未发现故障”的可能性，还减少了团队在轨道上工作的时间和距离，从而降低了员工风险。

（三）钢轨

钢材受热膨胀。因为钢轨温度可能比空气温度高20℃，所以可能要适应相当大的长度变化。在高于特定温度时，钢轨处于压缩状态，如果压缩力太大，就会出现问题。

1、现代技术如何提供帮助？

目前有数量过多的钢轨测温传感器，可以远程监测钢轨温度，并向运营团队突出显示何处温度过高。然而，这些传感器只能间接测量钢轨鼓胀的可能性，这是因为问题的主要驱动因素是钢轨的应力状态（难以直接测量）和轨道的道床横向阻力。在实验室以外的环境中，我们不能轻松地测量这些数据。

2、我们能否测量发生钢轨鼓胀的情况？

目前有位移和加速度传感器，可以测量轨道位移的变化，但是，这些传感器需要精确地处于轨道移动的位置上（这是很难预测的）。

3、分布式光纤声学传感技术能监测到钢轨鼓胀

分布式光纤声学传感技术（以下简称为DAS传感）是一种新型的光纤传感技术，利用光纤后向瑞利散射干涉效应，通过解调瑞利散射光的相位信息，利用差分相位与声波的线性关系，实现声波信号连续分布式测量。我们已经“听到”了在使用中的钢轨的正常膨胀和收缩的声音，这种声音比钢轨鼓胀的声音小很多，我们还探测到因为快速的地表移动而产生的振动，从而发出落石和滑坡警报。所以，如果发生了快速的钢轨鼓胀，那么就能够听到鼓胀的声音。

（四）土方工程

有几种监测土方工程的方法，从简单的目视检查，到使用专业仪器对斜坡稳定性进行24x7全天候监测。DAS传感技术可有助于发出实时警告，告知人们发生了突然的地表移动，这种地表移动是由以下原因导致的：滑坡/塌方，甚至可能是沉洞上方突然发生的下沉或涵洞坍塌等。对于上述情况，DAS传感是理想的选择，因为他全面、快速地覆盖长距离线路，无需安装或维护大量轨旁传感器。

（五）火灾

长时间的干燥天气和高温会为野火肆虐创造条件，尤其是在疏于管理沿线植被的地方。火灾的规模从带来不便，到造成灾难不等。幸运的是，正常的铁路运营（不包括打磨钢轨）所引起的火灾很少见，但是，肆虐的大火会越过铁路上划定的资产边界，可能对运营造成很严重的影响，特别是在轨旁设备损坏的情况下。

一个相关问题可能是由于过热或损坏而引起的电缆火灾。电缆通常安装在电缆管道中或地下人们看不到的位置，因此，很难准确定位火灾和损坏的位置。通过一种名为分布式光纤温度测量（Distributed Temperature Sensing，DTS）的技术，光纤传感可以用于监测电缆的温度。DTS测温技术和DAS声学传感技术都可以检测电缆/光纤断裂或损坏的位置。