[实用新型]分布式光纤车辆综合信息检测系统

说明书

技术领域

本发明属于光纤传感领域和交通车辆信息检测领域，特别是涉及到一种可获得车辆车速、车重、车型、车流量等信息的车辆综合信息检测系统。

背景技术

交通运输是国民经济和社会发展的重要基础设施和基础产业，是国民经济运行的命脉。交通信息化是提升交通运输效率和安全性的有效措施，被认为是解决道路交通拥堵、交通事故数量增加、缓解环境污染等问题的最有效途径。交通信息化中最基础、最重要的信息化手段是利用各种设备实现对交通道路信息的实时采集。

高速公路信息化管理中，希望能够实现对高速公路各个路段交通车辆信息进行实时监控。实时、可靠的基本交通车辆信息是判断交通状况的根本依据，是实现高速公路智能化管理的前提，对于普及交通信息服务，保障高速公路行车安全，实现经济、高效、安全和便捷的运输服务，从而提高高速公路管理与服务水平具有重大意义。一般需要测量的车辆信息包括车速、车重、车型、车流量等。

现行的车辆检测器种类主要包括磁感应检测器，波频车辆检测器，视频检测器、压电薄膜传感器等。这些检测方式中磁感应检测器需要在公路上开挖槽；波频车辆检测器会存在多车道误判；视频检测器存在成本过高等缺点。

压电薄膜传感器利用压电材料将动能转化成电能，在车辆轮胎经过传感器时采集信息。轮胎经过传感器，产生一个与施加到传感器上的压力成正比的模拟信号，并且输出的周期与轮胎停留在传感器上的时间相同。压电薄膜传感器的长处是可获取车辆的速度、重量等信号，并能很容易的进行信息分类。其缺点是压电信号可直接传输的距离短，因此信号处理装置距离传感器不能太远，且压电薄膜传感器价格较昂贵。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种将光纤作为信号传输介质，具有传输距离远，生产成本低，响应速度快，灵敏度高，较易维护等特点的分布式光纤车辆综合信息检测系统及其处理方法。

本发明所采用的技术方案是：

本发明工作原理是基于光干涉原理。光源输出激光通过耦合器进入传感光纤，在光纤法布里-珀罗(简称法珀)干涉仪中产生干涉。设没有车辆通过时系统工作为常态，系统中的光传输保持干涉平衡，即没有车辆压过光纤时，检测输出装置的输出端为一稳定输出。当有车辆通过光纤铺设区域，车辆轮胎压过光纤时，光纤会产生应变，从而改变传输光的相位，使光干涉输出发生剧烈改变；当车辆完全通过光纤后，系统自动恢复常态保持稳定输出。因此汽车轮胎压过传感光纤后检测输出装置的输出端会输出一个脉冲信号。在被测区域排布两道以上的传感光纤，当两道传感光纤的间距已知后，车辆前胎或后胎压过两到传感光纤会产生两个脉冲信号，通过测量两个脉冲信号的时间间隔，可以计算出车速。同样汽车前后轮胎通过一道传感光纤时会输出两个脉冲，通过信号处理装置对车速和两脉冲的信号的计算，可得出前后轮的距离，从而判断出车辆的车型。检测输出装置的输出端所输出脉冲的幅值与车辆作用在传感光纤上的力大小有关，这样通过信号处理装置可以计算出车重。通过信号处理装置对脉冲数量进行计数，也可对车流量进行统计。

一种分布式光纤车辆综合信息检测系统，其特征在于：包括光源、耦合分路器、光纤法珀干涉仪、传感光纤、检测输出装置、信号处理装置；所述光源、耦合分路器、光纤法珀干涉仪、传感光纤、检测输出装置、信号处理装置依次相连，所述传感光纤设置与道路上。

前述的一种分布式光纤车辆综合信息检测系统，其特征在于：所述系统还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板接受太阳能为整个系统供电。

前述的一种分布式光纤车辆综合信息检测系统，其特征在于：所述传感光纤在道路上可按“S”型多路折返进行排布，并保证在被测区域至少排布两道以上的光纤。

本发明的有益效果是：

1、本发明使用光纤传感方法，利用光信息进行探测，相比压电薄膜方法，响应速度快，灵敏度高。

2、本发明可在动态即车辆行驶状态下进行测量，实现对车辆信息动态检测。

3、本发明由于采用光纤传输具有很低的信号传输损耗，且光纤传输可将信号传输得很远。

4、本发明使用光纤传感方法，易于和光纤通信网络融合，组成光纤传感网络，可实现大范围的信息检测与统计。

5、本发明使用太阳能供电，具有供电方便、节能的优点，不用专门建立供电系统，能够适合偏远地区使用。

6、本发明传感光纤厚度小，铺设在道路上，不影响车辆正常行驶。

7、本发明实现成本低，便于市场应用推广。

8、本发明施工方便不用在道路上开槽，易于维护。

附图说明

图1是本发明结构示意框图；