[发明专利]一种光纤光栅传感器计轴方法、系统、设备和存储介质

权利要求书

1.一种光纤光栅传感器计轴方法，其特征在于，包括以下步骤：

实时采集光纤光栅传感器中两个应变检测光栅的波长、波长最大值和波长最小值；

设置应变信号初值，所述应变信号包括上升阈值、下降阈值、计轴状态、上升沿计数、上升沿计数累加项、上升沿判断基准值、下降沿计数、下降沿计数累加项和下降沿参考值；

根据所述应变检测光栅的状态、波长、波长最大值和波长最小值，实时更新数据，其中，每次计轴过程包括：

所述上升沿计数累加项和下降沿计数累加项，在每个采样点累加单位数值；

从两个应变检测光栅中任选一个应变检测光栅，当所选应变检测光栅出现新的波长最大值时，分别将下降沿计数和下降沿计数累加项置为对应的初值；

当所述应变检测光栅的状态为0，且对应的应变检测光栅阈值对比量大于所述上升阈值时，所述应变检测光栅的状态切换为1，并将对应的应变检测光栅的波长设为对应的波长最大值；当所述应变检测光栅的状态为1，且对应的应变检测光栅阈值对比量小于所述下降阈值时，所述应变检测光栅的状态切换为0；所述阈值对比量为应变检测光栅实时波长减去本次计轴过程中波长最小值得到的差值；其中，应变检测光栅的状态为0表示列车不处于光纤光栅传感器敏感区域，应变检测光栅的状态为1表示列车正处于光纤光栅传感器敏感区域；

当所选应变检测光栅阈值对比量与所述上升沿判断基准值的差值不小于设定值时，以上升沿计数累加项更新上升沿计数，以对应的阈值对比量更新上升沿判断基准值，将上升沿计数累加项置为上升沿计数累加项对应初值；

当所选应变检测光栅状态为1，且下降沿计数为下降沿计数对应初值，且对应应变检测光栅波长最大值与对应波长的差值不小于设定值时，以下降沿计数累加项更新下降沿计数，将下降沿计数累加项置为对应初值；

当两个应变检测光栅状态分别为00时，将计轴状态置0；当计轴状态为0且两个应变检测光栅状态由00变为10时，将计轴状态置1；当计轴状态为1且两个应变检测光栅状态由10变为11时，将计轴状态置2；当计轴状态为2且两个应变检测光栅状态由11变为01时，将计轴状态置3；

当两个应变检测光栅状态由00变为01时，将计轴状态置4；当计轴状态为4且两个应变检测光栅状态由01变为11时，将计轴状态置5；当计轴状态为5且两个应变检测光栅状态由11变为10时，将计轴状态置6；

当计轴状态为3且两个应变检测光栅状态由01变为00，且当前波形的上升沿和下降沿变化速率、以及当前波形下降沿变化速率与上一波形下降沿变化速率的比较符合预设的输出条件时，输出正向轴数，并以下降沿计数更新下降沿参考值，将计轴状态、上升沿计数、上升沿计数累加项、上升沿判断基准值、下降沿计数和下降沿计数累加项置对应初值，以两个应变检测光栅的波长更新对应的波长最小值，开始下一次计轴过程；

当计轴状态为6且两个应变检测光栅状态由10变为00，且当前波形的上升沿和下降沿变化速率、以及当前波形下降沿变化速率与上一波形下降沿变化速率的比较符合预设的输出条件时，输出反向轴数，并以下降沿计数更新下降沿参考值，将计轴状态、上升沿计数、上升沿计数累加项、上升沿判断基准值、下降沿计数和下降沿计数累加项置对应初值，以两个应变检测光栅的波长更新对应的波长最大值，开始下一次计轴过程；

所述预设的输出条件为：num_up 小于2×(num_down-1)且(num_down-1) 小于8×(num_downref-1)，其中，num_up为上升沿计数，num_down为下降沿计数，num_downref为下降沿参考值。