我國是一個自然災害多發的 ，每年發生的地震、洪水、風暴、滑坡、泥石流、冰雪等自然災害給鐵路運輸帶來了嚴重的損失。通過鐵路防災監控系統，可以提前對鐵路沿線災害的發生進行預測，并對災害發生后幫助指揮人員及時進行響應，將災害的損失降到 低。光纖傳感器由于其優異的測量性能，在鐵路的自然災害監測中有著良好的應用前景。
1、橋梁、隧道結構監測
鐵路橋梁、隧道在使用過程中需要對其結構進行監測，一方面監測其混凝土結構的開裂情況，可以提早采取措施防止危害進一步擴大，另一方面可以測量橋梁結構的振動情況，防止因振動過大對橋梁結構健康產生危害。
傳統的電類傳感器在鐵路建筑的健康監測方面有許多缺點:信號傳輸的距離較遠，對信號線的屏蔽要求較高；系統結構和布線都比較復雜，不同的參數需要用不同的處理單元；體積較大，難以埋入到結構中；在潮濕的環境下性較差；在橋梁的健康監測中還有因閃電擊壞傳感器的問題。
光纖光柵傳感器在鐵路建筑的健康監測方面優勢明顯:信號傳輸距離遠，不需要考慮電磁屏蔽；只需要使用少量信號處理單元，就可以把幾公里范圍內的大量參數都采集到，系統布線較為簡單；體積小，可以很輕松的埋入到混凝土和鋼筋中；性能好，不怕閃電。
目前光纖光柵傳感器己經應用于鐵路橋梁隧道的健康監測。它可以對結構應力、溫度、位移、土壓、滲壓等參數進行測量。隨著光纖光柵傳感器性能的不斷提高，它在鐵路建筑的健康監測將越來越廣泛的應用。
2、軌道落石監測
鐵路邊坡落石對鐵路行車 危害很大，并且由于落石體積較小，周圍環境復雜，比較難以發現。傳統的邊坡落石解決辦法是依靠鐵路防護工人沿著鐵路巡邏，靠肉眼檢查，這種方式無法做到實時測量。現在光纖光柵己經被用來進行軌道落石的監測。該傳感器利用落石對鐵軌的震動進行測量，可以判斷落石的大小和遠近。在高危地段分段布置多個傳感器，就可以及時發現軌道落石，并及時排除。
3、泥石流監測
泥石流對鐵路 危害，它可以沖垮橋梁、路基，甚至可以淹沒或推翻列車，造成人員傷亡。過去人們對于泥石流的監測一直都沒有很好的方法，而隨著光纖傳感技術的發展，現在人們找到了兩種方法可以對危險坡段的泥石流進行實施監測。
一種方法是在山坡上布置光纖光柵位移傳感器網絡。當山體發生滑坡時，位移傳感器就會檢測到表層山體相對于里層山體之間的位移，從而發出報警信號。由于光纖光柵傳感器可以很方便地進行級聯，可以測量大面積山坡的泥石流發生情況；同時光纖光柵能夠在惡劣的環境下長期穩定的工作，適合于泥石流的監測。
另外一種方法是在山坡上布置基于布里淵散射的分布式光纖布里淵應力傳感器。這種傳感器利用光纖中的背向布里淵散射進行測量，可以同時測量光纖沿線的溫度和應力情況，并且可以 定位測量點的位置。將這種光纖固定山體上的錨桿中，當山體發生滑坡時，碎石帶動錨桿移動，從而拉扯光纖產生應力。根據散射光的強度和返回時間，即可知道山體滑坡發生的地點。該傳感器只需要使用普通光纖，成本較為低廉，同時其測量范圍遠遠大于光纖光柵傳感器，可以達到幾公里甚至幾十公里。
4、結冰監測
軌道的輸電線結冰和軌道結冰會對鐵路行車 產生危害。2008年初發生在我國南方的大范圍的冰雪災害，致使高壓輸電線被積冰拉斷，導致京廣線停運。2005年鄭州鐵路局發生大面積接觸網和軌道道岔接冰，造成列車嚴重滯留。2010年武廣、滬寧高鐵也因冰雪災害降速運行。在北方，嚴重結冰發生的概率 大，每年都給鐵路交通運輸造成很大損失。
分布式光纖布里淵應力傳感器可用于輸電線的結冰監測。其方法是，將測量光纜與輸電線安裝在一起，當有結冰和積雪發生時，會導致測量光纜被拉伸，通過應力測量即可知道輸電線纜是否有斷裂的危險，并可準確地知道事故發生地點的位置。這種傳感器體積小、質量輕，不會給輸電線帶來額外的負荷；抗電磁干擾，可以傳輸很遠的距離；同時它準確判斷位置的能力也是電類傳感器無法做到的。
分布式光纖(xian)傳感器也可以用于軌(gui)道(dao)結(jie)冰的(de)監測(ce)。如公路(lu)路(lu)面結(jie)冰監測(ce)用分布式光纖(xian)拉曼溫度傳感器，它(ta)通過檢測(ce)路(lu)面溫度來判(pan)斷路(lu)面是(shi)否(fou)有結(jie)冰發生的(de)危險。將這(zhe)種傳感器布置在軌(gui)道(dao)上的(de)關鍵位置上，便可用于軌(gui)道(dao)道(dao)岔結(jie)冰的(de)輔助判(pan)斷。
