The invention provides a method for trace detection of phase sensitive optical time domain reflection meter based on the train, the method uses the vibration information of traveling in the phi OTDR acquisition train, the difference calculation on the two different time signal close to, and the threshold and low-pass filtering based on wavelet transform, the difference signal processing the amplitude of feature extraction, distinguish the useful signal and interference signal according to the amplitude characteristics, according to the identification of useful signal to determine the current position, train speed and driving direction information. The method only uses the existing rail cable, without additional workload of construction, and has the advantages of simple installation, long service life, low maintenance cost, strong anti-interference ability, can achieve a wide range of distributed detection and many other advantages, can provide a reliable auxiliary judgment means for current trains, with important potential application the value of the train running safety.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术为一种基于相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)技术的列车行驶轨迹检测方法,具体涉及光时域光纤传感技术和列车行驶轨迹检测领域,尤其是一种对列车行驶轨迹的在线实时检测的方法。
技术介绍
实时准确掌握列车当前的行驶位置,对铁路运行安全至关重要。铁路轨道交通系统中的列车运行自动控制系统(ATC),或高铁列车运行控制系统(CTCS),其轨道电路在遭遇恶劣气象条件、雷电高压冲击或泥石流等地质灾害时,易造成电路系统故障,给行车安全带来隐患。而目前列车车载控制设备仅能依靠轨道电路、地面应答器或地面无线通信基站等地面设施提供的信号获取当前线路的信息,存在施工量大、维护成本高、抗电磁干扰能力差等缺点。
技术实现思路
本专利技术针对
技术介绍
中存在的问题,提出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。相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)是近年来发展很快的一种检测技术,与常规OTDR一样,光脉冲从光纤的一端注入,用光探测器探测后向瑞利散射光。不同的是注入光纤中的光是强相干的,因此该传感系统的输出就是后向瑞利散射光相干干涉的结果。Φ-OTDR通过测量注入脉冲与接收到的信号之间的时间延迟来得到扰动的位置s=v*t/2,其中t为系统从发射探测脉冲到接收所经历的时间;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,约为3.0×108m/s,n为光纤的固有折射率,其折射率在1.50左右,实际测量中根据采用的光纤来决定。铺设在铁轨旁的光纤,由于列车行驶而发生扰动时,相应位置光纤的折射率及长度等参数将会发生变化,这将导致该位置光相位的改变。因为入侵位 ...
【技术保护点】
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;(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。
【技术特征摘要】
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;(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...
【专利技术属性】
技术研发人员:费树岷,丁宁,陈夕松,曹忠国,张良朝,
申请(专利权)人:南京富岛信息工程有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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