[发明专利]基于FBG光栅传感器的智能变频路基位移监测与预警装置

说明书

本发明提供了一种基于FBG光栅传感器的智能变频路基位移监测与预警装置，包括：终端数据采集单元、无线网络协调器单元、和远程控制中心；所述终端数据采集单元包括：依次连接的ASE宽带光源、隔离器、F‑P滤波器、耦合器和FBG光栅位移传感器，所述耦合器依次通过F‑P标准具、PIN光电转换器、程控放大器、AD转换器、第一无线收发器、和三角波信号发生器后与所述F‑P滤波器连接。本发明可自动检测公路路基内部位移信号，发送至无线网络协调器汇总，通过智能网关发送至远程控制中心，综合分析、比较研判发生路基坍塌的可能及时发出预警信号，实施交通管制并立即处理，有效排除了安全隐患，防止安全事故的发生。

技术领域

本发明涉及道路公共安全监测与预警领域，特别涉及一种基于FBG光栅传感器的智能变频路基位移监测与预警装置。

背景技术

随着经济社会的发展，我国综合实力日益增强，汽车已经成为人们日常交通运输的主要工具，汽车承载重量不断增加动辄上百吨，公共道路维护成本和频率急剧上升，维护稍有不慎容易发生重大安全事故，造成严重后果。另外，我国地形复杂丘陵山区面积广阔，山区道路有沿江、沿河的分布特点，由于路基长期浸泡水中，汛期水流湍急、冲击力大，特别是河流拐弯处路基在水流冲击与重型货车碾压相互作用下极易发生塌方，造成车毁人亡等重大安全事故，该路段交通中断并且修复时间难以估计，经济损失严重。

发明内容

本发明提供了一种基于FBG光栅传感器的智能变频路基位移监测与预警装置，以解决至少一个上述技术问题。

为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种基于FBG光栅传感器的智能变频路基位移监测与预警装置，包括：终端数据采集单元、无线网络协调器单元、和远程控制中心；

所述终端数据采集单元包括：依次连接的ASE宽带光源、隔离器、F-P滤波器、耦合器和FBG光栅位移传感器，所述耦合器依次通过F-P标准具、PIN光电转换器、程控放大器、AD转换器、第一无线收发器、和三角波信号发生器后与所述F-P滤波器连接，所述AD转换器输出的数字信号通过所述第一无线收发器转发给所述无线网络协调器单元，所述第一无线收发器控制所述程控放大器的放大倍数；

所述无线网络协调器单元包括用于管理无线传感器网络的无线网络协调器、第一数字信号处理器、和智能网关；所述无线网络协调器将接收到的来自所述终端数据采集单元的路基位移电压信号发送至所述第一数字信号处理器，所述第一数字信号处理器实时处理所述路基位移电压信号以生成路基预警信号，所述智能网关将所述路基位移电压信号和路基预警信号发送给所述远程控制中心；

所述远程控制中心包括GSM远程接收模块、第二数字信号处理模块、和声光报警器，所述GSM远程接收模块将接收到的所述路基位移电压信号和路基预警信号发送给所述第二数字信号处理模块，所述第二数字信号处理模块根据所述路基位移电压信号和路基预警信号开启所述声光报警器。

优选地，所述第一无线收发器和无线网络协调器均包括下载调试接口。

优选地，所述第一无线收发器和无线网络协调器均包括时钟电路和复位电路。

优选地，所述智能网关包括GSM远程数据收发装置。

优选地，所述第一数字信号处理器和第二数字信号处理器均包括数字信号处理器、和TFT液晶显示器，所述TFT液晶显示器与所述数字信号处理器电连接。

优选地，所述终端数据采集单元还包括用于供电的第一电源模块。

优选地，所述无线网络协调器单元还包括用于供电的第二电源模块。

优选地，所述远程控制中心还包括用于供电的第三电源模块。