[發明專利]基于分布式光纖傳感器的交通狀況監測系統及監測方法

在審

• 申請號: 201611183016.6
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106600979A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 竺科南;菅云峰;周軍
• 申請（專利權）人: 浙江中電智能科技有限公司
• 主分類號: G08G1/04
• 分類號: G08G1/04;G01H9/00
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所(普通合伙)31105
• 代理人: 周濤

1.一種基于分布式光纖傳感器的交通狀況監測系統,其特征在于，包括

多段光纜，埋設在被監測路段的路邊，用于檢測被監測路段的振動信號；

多個DAS交通流量監控系統，用于接收振動信號并根據振動信號確定振源位置和振動強度，將振源位置和振動強度信息傳輸給服務器；每個DAS交通流量監控系統均與多段光纜進行通信連接；

服務器，用于對多個DAS交通流量監控系統的數據信息進行處理并傳遞給客戶端；

客戶端，用于可視化顯示被監測路段的振源位置和振動強度。

2.根據權利要求1所述的基于分布式光纖傳感器的交通狀況監測系統，其特征在于，所述DAS交通流量監控系統包括脈沖發射器，用于發射光脈沖；調制解調器；

光電探測器，用于接收從光纜的振源位置返回的背向散射信號，記錄光脈沖和背向散射信號的相位、光脈沖入射光纜的時間、背向散射信號入射光電探測器的時間，并將光脈沖和背向散射信號的相位信息和時間信息傳輸給處理器；

處理器，用于根據光脈沖與背向散射信號的相位差確定振源的振動強度，根據背向散射信號入射光電探測器的時間與光脈沖入射光纜的時間確定振源位置。

3.根據權利要求1所述的基于分布式光纖傳感器的交通狀況監測系統，其特征在于，所述每段光纜檢測路段的長度為45-50km。

4.根據權利要求1所述的基于分布式光纖傳感器的交通狀況監測系統，其特征在于，所述光纜為一芯單模光纖，多根光纜縱向串聯埋設。

5.一種根據權利要求1所述的基于分布式光纖傳感器的交通狀況監測系統的監測方法,其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟1：脈沖發射器向光纜發射光脈沖；

步驟2：光纜檢測被監測路段的振動信號，振源位置的背向散射信號返回至光電探測器；

步驟3：光電探測器記錄光脈沖和背向散射信號的相位、光脈沖入射光纜的時間、背向散射信號入射光電探測器的時間；

步驟4：處理器根據光脈沖入射光纜的時間和背向散射信號返回至光電探測器的時間計算振源的位置，根據光脈沖與背向散射信號的相位差確定振源的振動強度；

步驟5：客戶端對連續時間范圍內的連續振源位置及振源的振動強度進行可視化顯示。

6.根據權利要求5所述的基于分布式光纖傳感器的交通狀況監測系統的監測方法,其特征在于，所述步驟1中向光纜發射光脈沖的具體步驟為：首先，脈沖發射器發射光脈沖，然后，調制解調器將光脈沖經光電探測器傳輸給光纜。

7.根據權利要求6所述的基于分布式光纖傳感器的交通狀況監測系統的監測方法,其特征在于，所述脈沖發射器每隔0.5ms發射一束光脈沖。

8. 根據權利要求5所述的基于分布式光纖傳感器的交通狀況監測系統的監測方法,其特征在于，所述步驟4中計算振源位置的具體公式為：S=（t1- t0）*10⁸m/s，其中S為振源位置，t1為背向散射信號返回至光電探測器的時間，t0為光脈沖入射光纜的時間。

9.根據權利要求5所述的基于分布式光纖傳感器的交通狀況監測系統的監測方法,其特征在于，步驟5中所述連續時間范圍內的連續振源位置構成的直線斜率為車輛的車速。