[发明专利]基于分布式光纤传感器的交通状况监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种基于分布式光纤传感器的交通状况监测系统,其特征在于，包括

多段光缆，埋设在被监测路段的路边，用于检测被监测路段的振动信号；

多个DAS交通流量监控系统，用于接收振动信号并根据振动信号确定振源位置和振动强度，将振源位置和振动强度信息传输给服务器；每个DAS交通流量监控系统均与多段光缆进行通信连接；

服务器，用于对多个DAS交通流量监控系统的数据信息进行处理并传递给客户端；

客户端，用于可视化显示被监测路段的振源位置和振动强度。

2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感器的交通状况监测系统，其特征在于，所述DAS交通流量监控系统包括脉冲发射器，用于发射光脉冲；调制解调器；

光电探测器，用于接收从光缆的振源位置返回的背向散射信号，记录光脉冲和背向散射信号的相位、光脉冲入射光缆的时间、背向散射信号入射光电探测器的时间，并将光脉冲和背向散射信号的相位信息和时间信息传输给处理器；

处理器，用于根据光脉冲与背向散射信号的相位差确定振源的振动强度，根据背向散射信号入射光电探测器的时间与光脉冲入射光缆的时间确定振源位置。

3.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感器的交通状况监测系统，其特征在于，所述每段光缆检测路段的长度为45-50km。

4.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感器的交通状况监测系统，其特征在于，所述光缆为一芯单模光纤，多根光缆纵向串联埋设。

5.一种根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感器的交通状况监测系统的监测方法,其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：脉冲发射器向光缆发射光脉冲；

步骤2：光缆检测被监测路段的振动信号，振源位置的背向散射信号返回至光电探测器；

步骤3：光电探测器记录光脉冲和背向散射信号的相位、光脉冲入射光缆的时间、背向散射信号入射光电探测器的时间；

步骤4：处理器根据光脉冲入射光缆的时间和背向散射信号返回至光电探测器的时间计算振源的位置，根据光脉冲与背向散射信号的相位差确定振源的振动强度；

步骤5：客户端对连续时间范围内的连续振源位置及振源的振动强度进行可视化显示。

6.根据权利要求5所述的基于分布式光纤传感器的交通状况监测系统的监测方法,其特征在于，所述步骤1中向光缆发射光脉冲的具体步骤为：首先，脉冲发射器发射光脉冲，然后，调制解调器将光脉冲经光电探测器传输给光缆。

7.根据权利要求6所述的基于分布式光纤传感器的交通状况监测系统的监测方法,其特征在于，所述脉冲发射器每隔0.5ms发射一束光脉冲。

8. 根据权利要求5所述的基于分布式光纤传感器的交通状况监测系统的监测方法,其特征在于，所述步骤4中计算振源位置的具体公式为：S=（t1- t0）*10⁸m/s，其中S为振源位置，t1为背向散射信号返回至光电探测器的时间，t0为光脉冲入射光缆的时间。

9.根据权利要求5所述的基于分布式光纤传感器的交通状况监测系统的监测方法,其特征在于，步骤5中所述连续时间范围内的连续振源位置构成的直线斜率为车辆的车速。