[发明专利]一种基于相位敏感光时域反射计的铁轨异物入侵监测方法

权利要求书

1.一种基于相位敏感光时域反射计的铁轨异物入侵监测方法，其特征在于具有以下步骤：

1)通过相位敏感光时域反射计系统获得一段时间内铁轨沿线原始散射光信号；

2)对原始散射光信号进行抽取，获得任意位置点在一段时间内原始散射光信号；

3)对一段时间内的原始散射光信号进行滤波去噪处理；

4)对滤波后信号进行短时傅里叶变换；

5)对滤波后信号进行自回归模型的功率谱估计；

6)重复上述1)-5)步骤，通过发射探测脉冲光到接收到散射光的时间延迟和公式：s＝c*t/2n来确定反射散射光的具体位置，其中s为相应位置点的距离，t为时间延迟；c是激光在真空中传输时的速度，n为光纤的固有折射率；通过一段时间内的连续采集，获得任意位置点一段时间内连续的原始散射光信号；然后对任意位置点及其前后位置点原始信号的低通滤波、短时傅里叶变换和现代谱估计中的自回归模型(AR)方法处理，通过分析处理后信号的频率特征，来判断一段时间内该位置点是否有异物入侵事件发生。

2.根据权利要求1所述的基于相位敏感光时域反射计的铁轨异物入侵监测方法，其特征在于所述通过一段时间内的连续采集，获得任意位置点一段时间内连续的原始散射光信号，是通过一段时间内对监测路段原始后向散射光信号的连续采集、抽取，获得监测路段任意位置点一段时间内连续的原始散射光信号。

3.根据权利要求1所述的基于相位敏感光时域反射计的铁轨异物入侵监测方法，其特征在于所述滤波去噪处理，采用基于db12小波变换的低通滤波算法。

4.根据权利要求1所述的基于相位敏感光时域反射计的铁轨异物入侵监测方法，其特征在于所述短时傅里叶变换，是对滤波后信号进行加汉明窗的短时傅里叶变换。

5.根据权利要求1所述的基于相位敏感光时域反射计的铁轨异物入侵监测方法，其特征在于所述现代谱估计中的自回归模型AR方法，是对滤波后信号采用基于现代谱估计中自回归模型AR方法的功率谱估计。

6.根据权利要求1所述的基于相位敏感光时域反射计的铁轨异物入侵监测方法，其特征在于所述对任意位置点及其前后位置点原始信号的低通滤波、短时傅里叶变换和现代谱估计中的自回归模型AR方法处理，是对任意位置点及其前后位置点进行短时傅里叶变换和现代谱估计中自回归模型的功率能量谱估计处理，对处理后的信号进行瞬时频率能量的时频分析和一段时间内各频率能量分布的功率谱估计分析，在时频分析和功率谱估计分析中，如果某一位置点能量值远远超过其前后位置点的能量值，则判定该位置点在一段时间内有异物入侵事件发生，否则认为在这段时间内没有异物入侵事件发生。