一种基于Φ-OTDR的双列车状态监测系统及方法

本发明公开了一种基于Φ‑OTDR的双列车状态监测系统及方法，该系统包括：Φ‑OTDR分布式光纤传感光路、AD采集模块、FPGA电路和主机：通过分布式光纤传感光路生成瑞利散射光信号，经光电转换和AD采集模块数字化后，由FPGA电路执行数字正交解调，提取相位数据；采用希尔伯特变换算法对相位数据进行处理，建立相位差与振动幅度、频率的映射关系；主机接收数据并生成时间‑位置二维瀑布图，通过分析振动点轨迹的同向性或反向性判断双列车行驶方向；并基于时间序列分析算法计算两列车的位移变化量及时间差，结合滑动平均滤波和卡尔曼滤波优化速度数据，输出双列车的实时位置与速度。本发明实现双列车运行状态的精准监测，提升了铁路安全监测的精度、实时性与可靠性。