[發(fā)明專利]一種基于分布式光纜傳感的公路護(hù)欄碰撞告警方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410208086.7
• 申請日: 2014-05-17
• 公開（公告）號: CN104021645B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣宗伯;黃鳳玲;趙奎;文金朝;劉丹蕾;彭懷敏;蔣海霞
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林聚聯(lián)科技有限公司;中國人民解放軍理工大學(xué)
• 主分類號: G08B21/00
• 分類號: G08B21/00;G08B25/00
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司45112
• 代理人: 盧玉恒

1.一種基于分布式光纜傳感的公路護(hù)欄碰撞告警裝置，其特征是，包括Φ-OTDR模塊、白光干涉模塊、波分復(fù)用器、傳感光纜、反射器，其中，波分復(fù)用器公共端口連接傳感光纜中近端一根光纖；波分復(fù)用器另外兩個(gè)接口分別連接Φ-OTDR模塊的輸入輸出接口、白光干涉模塊的輸入輸出接口；光纖反射器連接在傳感光纜的遠(yuǎn)端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分布式光纜傳感的公路護(hù)欄碰撞告警裝置，其特征是，所述的波分復(fù)器為三端口器件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分布式光纜傳感的公路護(hù)欄碰撞告警裝置，其特征是，所述的傳感光纜為單模光纜。

4.一種基于分布式光纜傳感的公路護(hù)欄碰撞告警方法,?其特征是，包括將光纜與公路護(hù)欄固定的步驟，還包括如下步驟：

1）Φ-OTDR模塊以實(shí)時(shí)模式對光纖進(jìn)行測試，Φ-OTDR模塊獲取每次被測試光纖的后向散射信號幅度與時(shí)間函數(shù)的信號數(shù)據(jù)序列，將測試時(shí)間相鄰的兩次信號數(shù)據(jù)序列進(jìn)行相減運(yùn)算得到最終信號數(shù)據(jù)序列；

2）對步驟1）得到的最終信號數(shù)據(jù)序列進(jìn)行斜率值計(jì)算并找出該信號數(shù)據(jù)序列斜率值突變點(diǎn)；當(dāng)該信號數(shù)據(jù)序列斜率值的變化值超過設(shè)定的閾值，該信號數(shù)據(jù)序列斜率值突變點(diǎn)對應(yīng)于傳感光纜中被測試光纖的振動點(diǎn)，記錄該信號數(shù)據(jù)序列斜率值突變點(diǎn)對應(yīng)的后向散射信號的時(shí)間值；

3）根據(jù)步驟2）得到的后向散射信號的時(shí)間值及光信號在光纖中的傳輸速率，計(jì)算出光纖長度；?

4）根據(jù)步驟3）得到的光纖長度，計(jì)算出光纜長度，從而確定出光纜受碰撞的位置；光纜長度等于光纖長度除以系數(shù)k?，系數(shù)k為光纜的纖纜系數(shù)比，取值范圍為1.01-1.06；?

5）記錄白光干涉模塊輸出的碰撞音頻信號；

6）根據(jù)振動發(fā)生的時(shí)間，提取該時(shí)間段附近步驟5）記錄的音頻信號，即可還原受撞時(shí)的聲音場景，光纜受碰撞的位置即為護(hù)欄受撞的位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于分布式光纜傳感的公路護(hù)欄碰撞告警方法，其特征是，所述的Φ-OTDR使用的光信號波長為1310nm、1550nm、1625nm、1650nm中的一個(gè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于分布式光纜傳感的公路護(hù)欄碰撞告警方法，其特征是，所述的測試時(shí)間相鄰兩次測試的時(shí)間間隔為0.1s-0.3s。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于分布式光纜傳感的公路護(hù)欄碰撞告警方法，其特征是，所述的閾值為0.38db/km。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于分布式光纜傳感的公路護(hù)欄碰撞告警方法，其特征是，所述的白光干涉模塊使用的光信號波長為1310nm、1550nm、1625nm、1650nm中的一個(gè)，但與Φ-OTDR模塊所使用的光信號波長不同。