[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

权利要求书

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。

2.根据权利要求1所述的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，其特征在于采用的是基于sym8小波的去噪处理方法。

3.根据权利要求1所述的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，其特征在于滤波算法采用基于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，其特征在于有效信号的认定采用如下方法：持续长度为300m以上的有效信号判定为列车行驶的有效信号，该有效信号所处位置为列车的当前位置。

5.根据权利要求4所述的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，其特征在于列车当前位置通过下式计算：

s＝v*t/2

其中，v为激光在光纤中传输的速度：v＝c/n，式中c代表的是光在真空中传输时的速度，n为光纤的固有折射率，其折射率根据采用的光纤来决定；t为相位敏感光时域反射计系统从发射探测脉冲到接收所经历的时间。

6.根据权利要求5所述的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，其特征在于列车当前速度v_c通过下式计算：

v_c＝Δs/Δt

式中，Δt为两个时刻的差值，Δs为两个时刻对应的列车位置差值。