[發明專利]基于φ-OTDR光纖傳感的高速公路護欄碰撞事故報警系統

有效

• 申請號: 201711491029.4
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN108287017B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 彭特;田銘;楊玥;劉洪凱;閆奇眾
• 申請（專利權）人: 武漢理工光科股份有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;G08B21/18
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

本發明公開了一種基于φ?OTDR分布式光纖傳感的高速公路護欄碰撞事故報警系統，該系統包括傳感光纜、如權利要求1所述的基于φ?OTDR分布式光纖振動傳感系統主機、交換機和監控端；所述傳感光纜鋪設在高速公路護欄上，并與所述基于φ?OTDR分布式光纖振動傳感系統主機連接；所述基于φ?OTDR分布式光纖振動傳感系統主機與交換機連接；所述交換機通過網絡與監控端和移動端連接。本發明能在低誤報和低漏報的條件下，二十四小時、全天候為高速公路上司乘人員安全提供保障。

技術領域

本發明屬于光纖傳感領域，尤其涉及一種基于φ-OTDR分布式光纖傳感的高速公路圍欄碰撞事故報警系統及方法。

背景技術

隨著我國的交通快速發展，車輛日益增多，高速公路作為聯系城市的大動脈，在我國的經濟發展中扮演著舉足輕重的作用。高速公路上的暢通、安全顯得尤為重要。高速公路護欄能在車輛撞擊時，由于波浪形鋼護欄具有良好的耐撞性能和吸收能量的作用，能為車輛和司乘人員起到很好的保護作用。護欄的完好為交通安全提供的有力保障，一旦遭受車輛事故撞損，若未及時處理，將給高速公路帶來極大的危險性。同時，在雨天、霧天、深夜等視線不明情況下，當發生交通事故時，對事故的報警、定位、現場情況的及時評估顯得刻不容緩。現有技術中利用白光干涉模塊將公路護欄受到的振動轉換為音頻信號，利用維護人員更準確地判斷公路護欄受到的撞擊情況。但是其實現結構復雜，沒有誤報處理機制，且還需人工進行判斷，實用性不大。

發明內容

本發明的目是通過基于φ-OTDR分布式光纖傳感的高速公路護欄碰撞事故報警系統，解決背景技術中面臨的問題。本發明能對30km范圍內的護欄撞擊事故進行及時報警和定位，特別是在晚上、大霧、雨天等視線不明情況下，全天二十四小時監控；并能夠推送到移動端等設備，通知其他司乘人員，為司機和乘客提供安全保障。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

提供一種基于φ-OTDR分布式光纖振動傳感系統主機，包括激光器、聲光調制器、脈沖型摻鉺光纖放大器、濾波器、環形器、波分復用器、拉曼放大器、摻鉺光纖放大器、光電二極管、數字采集卡、數據處理模塊和波形發生器；

激光器的輸出端與聲光調制器的一個輸入端連接，該聲光調制器的輸出端連接脈沖型摻鉺光纖放大器的輸入端，脈沖型摻鉺光纖放大器的輸出端與濾波器的輸入端連接，濾波器的輸出端與環形器的一個輸入端連接，環形器的一個輸出端與波分復用器的一個輸入端連接，波分復用器的輸出端連接傳感光纖；拉曼放大器的輸出端與波分復用器的另一個輸入端連接；

環形器的另一個輸出端與摻鉺光纖放大器的輸入端連接，摻鉺光纖放大器的輸出端與光電二極管的一端連接，光電二極管的另一端與數字采集卡輸入端連接，數字采集卡輸出端與數據處理模塊的輸入端連接，數據處理模塊的輸出端與波形發生器的輸入端連接，波形發生器的輸出端與聲光調制器的另一個輸入端連接。

接上述技術方案，所述傳感光纜為增敏型鎧裝單模光纜。

接上述技術方案，所述激光器為超窄線寬激光器。

本發明還提供了一種基于φ-OTDR分布式光纖傳感的高速公路護欄碰撞事故報警系統，該系統包括傳感光纜、如上述技術方案中的基于φ-OTDR分布式光纖振動傳感系統主機、交換機和監控端；

所述傳感光纜鋪設在高速公路護欄上，并與所述基于φ-OTDR分布式光纖振動傳感系統主機連接；

所述基于φ-OTDR分布式光纖振動傳感系統主機與交換機連接；

所述交換機通過網絡與監控端和移動端連接。

本發明還提供了一種基于上述技術方案的分布式光纖傳感的方法，包括以下步驟：

激光器發出的連續光經過聲光調制器被調制成一定寬度和頻率的脈沖光；