[发明专利]一种基于相位敏感光时域反射计的列车行驶轨迹检测方法

摘要

本发明提出了一种基于相位敏感光时域反射计的列车行驶轨迹检测方法，该方法采用Φ‑OTDR采集列车行驶中的振动信息，对紧邻的两个不同时刻的信号进行差值计算，并采用阈值和基于小波变换的低通滤波处理，对处理后的差值信号进行幅值特征提取，根据幅值特征来区分有用信号和外界干扰信号，最后根据识别出的有用信号来确定列车当前位置、速度和行驶方向等信息。该方法仅使用现有的轨旁光缆，无需额外的施工工作量，具有安装简单、使用寿命长、维护成本低、抗干扰能力强，可实现大范围分布式检测等诸多优点，能为当前列车行驶提供一种可靠的辅助判断手段，对于列车安全行驶具有重要的潜在应用价值。

主权项

1.一种基于相位敏感光时域反射计的列车行驶轨迹检测方法，其特征在于该方法基于轨旁光缆，具有以下步骤：(1)通过相位敏感光时域反射计系统获得铁轨沿线后向散射光原始信号；(2)对每条采集的原始信号进行去噪处理；(3)计算两个紧邻时刻原始信号的差值；(4)计算差值信号的动态阈值，并对差值信号进行阈值处理；动态阈值的确定采用如下方法：取差值信号中极值的绝对值，对结果从小到大进行排序，取排序数组中95％位置处的值作为动态阈值；所述阈值处理采用如下方法：信号绝对值大于等于该动态阈值，则保持不变，否则认为是噪声，把信号幅值置0处理；(5)对经过阈值处理后的差值信号进行滤波；(6)对滤波处理后的信号进行幅值特征判断，大于等于阈值则判定为有效信号，并计算有效信号的持续长度；(7)重复上述(1)‑(6)步骤，通过发射探测脉冲光到接收到散射光所经过的时间来确定列车当前位置；通过列车两个时刻位置的不同，判断出列车的行驶方向；通过计算列车前后两个时刻位置和时间的差值计算出列车当前速度。