[发明专利]一种监测高铁声屏障中H钢卡槽松动的方法

权利要求书

1.一种监测高铁声屏障中H钢卡槽松动的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将光纤敷设在高铁声屏障上，采用光源模块发出直流光，该直流光经过预处理后产生窄线宽的激光脉冲信号，该激光脉冲信号注入光纤，在光纤中产生瑞利后向散射光信号；

步骤二、将瑞利后向散射光信号与本振光信号进行拍频后经光电转换输出电信号，将该电信号转换为数字信号；

步骤三、当高铁声屏障中H钢卡槽未发生松动，将步骤二所得的数字信号采用正交解调方法获得高铁声屏障上沿光纤分布的每一位置对应的瑞利后向散射光信号的标准相位

步骤四、当火车经过高铁声屏障时，将步骤二所得的数字信号采用正交解调方法获得高铁声屏障上沿光纤分布的每一位置对应的瑞利后向散射光信号的相位

步骤五、根据获得高铁声屏障上沿光纤分布的每一位置对应的瑞利后向散射光信号的相位差

步骤六、当步骤五中的相位差超过预先设定的报警阈值时，高铁声屏障中H钢卡槽则发生松动，则进行报警。

2.根据权利要求1所述的一种监测高铁声屏障中H钢卡槽松动的方法，其特征在于，所述步骤六中预先设定的报警阈值是通过以下步骤计算获得；

A、对高铁声屏障中的铝板施加压力，直至铝板达到脱离H钢卡槽的最大距离d，将步骤二所得的数字信号采用正交解调方法获得该最大距离d下高铁声屏障上沿光纤分布的每一位置对应的瑞利后向散射光信号的相位

B、根据获得报警阈值

3.根据权利要求1所述的一种监测高铁声屏障中H钢卡槽松动的方法，其特征在于，所述步骤一中窄线宽的激光脉冲信号的波长为1550nm。

4.根据权利要求1所述的一种监测高铁声屏障中H钢卡槽松动的方法，其特征在于，所述步骤一中的预处理包括脉冲调制、脉冲放大、滤波。

5.根据权利要求4所述的一种监测高铁声屏障中H钢卡槽松动的方法，其特征在于，所述脉冲调制是由声光调制器进行调制的。

6.根据权利要求4所述的一种监测高铁声屏障中H钢卡槽松动的方法，其特征在于，所述脉冲放大是由恒功率的掺铒光纤放大器进行放大的。

7.根据权利要求1所述的一种监测高铁声屏障中H钢卡槽松动的方法，其特征在于，所述步骤三中获得高铁声屏障上沿光纤分布的每一位置对应的瑞利后向散射光信号的标准相位具体如下：

将步骤二所得数字信号经处理分成两路数字信号，这两路数字信号分别乘以正弦信号sinΔωt、余弦信号cosΔωt后得到同相信号I₁和正交信号Q₁，根据L＝c×t/2，获得高铁声屏障上沿光纤分布的每一位置对应的瑞利后向散射光信号的标准相位其中，Δω为直流光经过光脉冲调制模块引入的频移量，t为时间变量，k为常数，L为光纤分布位置，c为光速。

8.根据权利要求1所述的一种监测高铁声屏障中H钢卡槽松动的方法，其特征在于，所述步骤四中获得高铁声屏障上沿光纤分布的每一位置对应的瑞利后向散射光信号的相位具体如下：

将步骤二所得数字信号经处理分成两路数字信号，这两路数字信号分别乘以正弦信号sinΔωt、余弦信号cosΔωt后得到同相信号I₂和正交信号Q₂，根据获得高铁声屏障上沿光纤分布的每一位置对应的瑞利后向散射光信号的相位

9.根据权利要求2所述的一种监测高铁声屏障中H钢卡槽松动的方法，其特征在于，获得该最大距离d下高铁声屏障上沿光纤分布的每一位置对应的瑞利后向散射光信号的相位具体如下：

将步骤二所得数字信号经处理分成两路数字信号，这两路数字信号分别乘以正弦信号sinΔωt、余弦信号cosΔωt后得到同相信号I₃和正交信号Q₃，根据测量n次取平均值，获得该最大距离d下高铁声屏障上沿光纤分布的每一位置对应的瑞利后向散射光信号的相位n为大于等于2的整数。