[发明专利]基于分布式光纤传感器的高速公路防护栏破坏定位系统及其方法

说明书

一种基于分布式光纤传感器的高速公路防护栏破坏定位系统及其方法属于光学领域；包括高速公路检测站模块包括分布式布里渊温度应变分析仪和通道扩展模块；高速公路探测模块包括应变光缆和防护栏；高速公路通信模块包括网络单元、高速公路数据中心和业务终端；防护栏设置在高速公路上，应变光缆采用S型布设方式固定安装防护栏上，应变光缆顶端与通道扩展模块的端口通过头尾光纤接头连接，通道扩展模块的端口与分布式布里渊温度应变分析仪的光接口通过光纤跳线连接，分布式布里渊温度应变分析仪通过网络单元连接高速公路数据中心，高速公路数据中心连接业务终端；本发明有效的解决了高速公路沿线自然灾害预警和特殊交通安全事故报警。

技术领域

本发明属于光学领域，尤其涉及一种基于分布式光纤传感器的高速公路防护栏破坏定位系统及其方法。

背景技术

到2018年底，我国高速公路总里程将达到13.6万公里，是支撑我国经济更快更好发展的大动脉。我国高速公路分布区域广、长距离、地质条件复杂、自然灾害严重，同时高速公路具有昼夜运营、封闭式、只允许汽车行驶等特点。由于距离长、分布面积广、昼夜运营、封闭式等特点，当高速公路沿线发生山体滑坡、地质沉降等自然灾害时，无法及时发布道路交通故障警告，容易引发严重的交通安全事故及连锁反应；同时，当交通事故中车辆撞出防护栏，不在高速公路视野范围内，导致交通事故未能及时被发现和报警，错过伤员最佳抢救时间，造成严重财产损失和人员伤亡。为了降低高速公路交通事故，减小人员伤亡和财产损失，迫切需要解决高速公路沿线自然灾害预警和特殊交通安全事故报警。

目前针对于高速公路交通事故和自然灾害引起防护栏的破坏，主要有事故人员报警和摄像头监控报警两种手段，从而得知交通事故位置信息，然而这两种报警方式都是人为发现后报警，缺乏抗恶劣环境、全路段、全天性和实时性。

发明内容

本发明克服了上述现有技术的不足，提供一种基于分布式光纤传感器的高速公路防护栏破坏定位系统及其方法。

本发明的技术方案：

一种基于分布式光纤传感器的高速公路防护栏破坏定位系统，其特征在于，包括高速公路检测站模块、高速公路探测模块和高速公路通信模块；所述高速公路检测站模块包括分布式布里渊温度应变分析仪和通道扩展模块；所述高速公路检测站模块为若干个，所述高速公路探测模块包括应变光缆和防护栏；所述高速公路通信模块包括网络单元、高速公路数据中心、业务终端；所述防护栏设置在高速公路上，所述应变光缆采用S型布设方式固定安装防护栏上，所述应变光缆顶端与通道扩展模块的端口通过头尾光纤接头连接，所述通道扩展模块的端口与分布式布里渊温度应变分析仪的光接口通过光纤跳线连接，所述分布式布里渊温度应变分析仪通过网络单元连接高速公路数据中心，所述高速公路数据中心连接业务终端。

进一步地，所述防护栏设置在高速公路的上行两侧和下行两侧，在高速公路上行两侧的防护栏上分别设置应变光缆，在上行道路的尽头，通过道路上方的横向的道路提示牌将应变光缆熔接成上行光缆环路，在高速公路下行两侧的防护栏上分别设置应变光缆，在下行道路的尽头，通过道路上方的横向的道路提示牌将应变光缆熔接成下行光缆环路。

进一步地，所述上行光缆环路通过头尾光纤接头连接通道扩展模块的3端口和4端口，所述下行光缆环路通过头尾光纤接头连接通道扩展模块的3端口和4端口。

进一步地，所述应变光缆采用轻铠装应变监测光缆，将不锈钢扎带每间隔1米的距离将应变光缆固定在防护栏上，用高强度环氧树脂将应变光缆粘贴于防护栏横杆上，采用碳纤维布对应变光缆进行固定和保护。

进一步地，所述业务终端包括调度终端、公安终端和通信终端。