光纖光柵傳感器在鐵路軌道監(jiān)測中有很多應用。如車軸計數(shù)、實時監(jiān)測列車速度、測量列車重量和車輪不平衡性、列車識別等。與電子測量儀器相比，光纖光柵傳感器具有很多獨特的優(yōu)點，非常適合于鐵路軌道的監(jiān)測應用。這些優(yōu)點在于：
1. 抗電磁干擾。電氣化鐵路通過建設在鐵路上方的高壓線給列車提供電力。這些高壓線會產(chǎn)生很強的電磁干擾。傳統(tǒng)電類傳感器很難在這種強電磁場環(huán)境中穩(wěn)定工作。
2. 可復用性。一根光纖可串接多個光纖光柵傳感器。極大的簡化了安裝工作，減少了成本。
3. 遠程監(jiān)測。光纖光柵區(qū)域刻蝕在普通通信光纖內部，具有低損耗的優(yōu)點?？梢詫崿F(xiàn)遠距離的監(jiān)測。
4. 固有的自參考能力，無須校準。光纖光柵傳感器所測量的應變信息與光纖光柵反射波長有關。光波長是一種絕對物理量參數(shù)，與光強變化無關。
Tam等人 REF _Ref180813463 \r \h [28]在Kowloon-Canton鐵路公司的支持下，將光纖光柵傳感器安裝于地鐵軌道中用以監(jiān)測列車通過時鐵軌的響應。嵌入有光纖光柵傳感器的鐵軌可稱為“智能化鐵軌”。光纖光柵傳感器網(wǎng)絡可實現(xiàn)對鐵軌系統(tǒng)各種信息的實時監(jiān)測，如列車位置、列車速度、列車的估計重量。 REF _Ref175533574 \h \* MERGEFORMAT 圖8.60為光纖光柵傳感器在鐵路應用的項目簡介。
圖8. SEQ 圖8. \* ARABIC 60 光纖光柵傳感器在鐵路應用的項目簡介
圖8. SEQ 圖8. \* ARABIC 61 列車經(jīng)過時光纖光柵傳感器的監(jiān)測結果圖
REF _Ref175533666 \h \* MERGEFORMAT 圖8.61為列車經(jīng)過時，安裝在鐵軌上的光纖光柵傳感器的監(jiān)測結果圖。圖中可以清楚的識別出經(jīng)過光纖光柵傳感器的列車各個車輪的應變響應。已知車輪之間的距離，通過光纖光柵傳感器的數(shù)據(jù)可以計算得到列車當前的速度?；蛘撸阎惭b在鐵軌上的兩個光纖光柵傳感器的距離，通過計算應變響應的時間差也可以得到列車的速度。例如，每個車軸上兩個車輪的距離為2.5m，光纖光柵傳感器測量的應變響應間隔為1.1秒，得到列車的速度為8.2km/hr。列車末尾車廂車軸兩車輪的應變響應間隔為0.74秒，這表明此時列車的速度為12.2km/hr。通過計算可以得到列車離站時的加速度。 REF _Ref175533666 \h \* MERGEFORMAT 圖8.61中光纖光柵傳感器的波長變化幅值與車輪施加在鐵軌上的力有關，通過校準后可以得到列車車廂的重量。
