[发明专利]一种分布式光纤减速带振动预警系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于分布式光纤的减速带振动预警系统及方法，属于光纤传感领域，该系统包括：传感光缆、测振主机及监控端；其中：传感光缆平行路面在路面外铺设，减速带区域下密集铺设传感光缆作为振动传感监测区域，实时监测车辆经过减速带产生振动信号；测振主机与传感光缆相连，经过模式识别对采集的振动信号强度与特征进行分析识别，判断减速带车辆重量与速度是否超出标准及时发出预警信号；监控端展示记录预警信号，发出声光报警提醒违规车辆及时减速行驶，联动摄像头拍摄违规车辆车牌号进行记录。本发明可以二十四小时全天候地对通过减速带车辆进行监测，对通过减速带超速超重车辆及时预警提醒以及联动摄像头记录，实用性好。

技术领域

本发明属于光纤传感领域，更具体地，涉及一种分布式光纤减速带振动预警系统及方法。

背景技术

道路减速带是世界各国广泛应用的一种交通速度控制设施，一般设置在公路道口、工矿企业、学校、住宅小区门口等需要车辆减速慢行的路段和容易引发交通事故的路段，通过减速带车辆振动颠簸给予驾驶人不适的振动刺激，从而提示驾驶人降速行驶，振动刺激随车速加快与车辆重量增大而增大。为实现减速带区域车辆的智能化管理，更直观地提示驾驶人减速行驶以及记录超速或超重行驶车辆信息，对减速带区域的实时监测预警显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种分布式光纤减速带振动预警系统及方法，实现对减速带区域的实时监测预警。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种分布式光纤减速带振动预警系统，包括：传感光缆、测振模块及监控端；

其中，所述传感光缆一部分铺设在道路外若干米处，一部分铺设在减速带下，用于对车辆通过减速带过程中引起的振动信号进行实时监测；

所述测振模块，与所述传感光缆相连，用于获取所述传感光缆监测到待测车辆的振动信号，并对所述振动信号进行分析处理，对采集的所述振动信号的特征参数进行分析识别，在减速带车辆重量与速度超出标准时，向所述监控端发送预警信号；

所述监控端，在接收到所述预警信号后，展示记录所述预警信号，发出声光报警，联动摄像头拍摄所述待测车辆的车牌号进行记录。

优选地，所述测振模块包括：窄线宽激光器、电光调制器、掺铒光纤放大器、环形器、光电探测器、数字采集模块及处理模块；

所述窄线宽激光器，用于提供窄线宽的连续光；

所述电光调制器，用于将所述窄线宽激光器发出的所述连续光斩波调制为连续脉冲光；

所述掺铒光纤放大器，用于将调制的所述连续脉冲光进行放大进入所述环形器的第一端口，传输至所述环形器的第二端口连接的所述传感光缆，所述传感光缆受外界振动干扰产生瑞利后向反射信号通过所述环形器的第二端口传输至所述环形器的第三端口，经过所述环形器的第三端口传输至所述光电探测器输出为电信号；

所述数字采集模块用于采集所述电信号，并将所述电信号传输至所述处理模块；

所述处理模块，用于对所述电信号的特征参数进行分析识别，在经过减速带的所述待测车辆重量与速度超出标准时，向所述监控端发送预警信号。

优选地，所述处理模块，用于对所述电信号的特征参数进行模式识别，比对已建立的车辆经过减速带的振动信号数据库，判断通过减速带的所述待测车辆是否违规超速或超重行驶，并在经过减速带的所述待测车辆重量与速度超出标准时，向所述监控端发送预警信号。

优选地，所述处理模块，还用于对采集得到减速带的振动信号的特征参数进行模式识别分析，将不同重量与速度的车辆与其产生的振动信号进行对应，建立不同重量与速度车辆经过减速带产生的振动信号数据库。