[发明专利]一种基于φ-OTDR的车流量实时监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于的车流量实时监测系统及方法，该系统包括：传感光缆、基于的光纤振动监测主机、交换机和监控端；其中：传感光缆，平行铺设在监测路段的道路两侧，对道路车辆行驶过程中引起的振动信号进行实时监测；基于的光纤振动监测主机，与传感光缆相连，用于获取传感光缆监测到的振动信号，并对振动信号进行分析处理，得到光信号强度；交换机，通过网线与基于的光纤振动监测主机相连，以网络通信的方式将光信号强度传输至监控端；监控端，用于根据光信号强度以振动信号瀑布图的形式进行展示，实时监控公路上车辆行驶引起的振动信号。本发明可以二十四小时全天候地对公路上方车流量进行直观可靠的实时监测，实用价值高。

技术领域

本发明涉及光纤传感领域，尤其涉及一种基于的车流量实时监测系统及方法。

背景技术

伴随我国经济不断发展，道路交通建设不断完善，对公路上车流量进行实时监测逐渐成为交通领域的研究热点。一方面，城市智能交通已得到社会各界的广泛关注，这样一个稳定可靠能全天24小时对公路路况车流量进行实时监测的系统对于保障交通安全畅通和智能控制提供了基础；另一方面，一个方便的车流量实时监测系统也为广大司乘人员出行提供了参考便利。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于的车流量实时监测系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种基于的车流量实时监测系统，该系统包括：传感光缆、基于的光纤振动监测主机、交换机和监控端；其中：

传感光缆，平行铺设在监测路段的道路两侧，对道路车辆行驶过程中引起的振动信号进行实时监测；

基于的光纤振动监测主机，与传感光缆相连，用于获取光纤振动信号，将光纤振动信号转换为光纤内的瑞利后向散射信号；通过相干检测方法，将后向瑞利散射信号与本地光源信号进行拍频，并提取拍频信号的交流部分信号，对交流部分信号进行采样，得到数字信号，在数字域中实现幅度和相位的解调，解调得到光信号强度；

交换机，通过网线与基于的光纤振动监测主机相连，以网络通信的方式将光信号强度传输至监控端；

监控端，用于根据光信号强度建立信号瀑布图，通过信号瀑布图实时监控公路上车辆行驶引起的振动信号。

进一步地，本发明的基于的光纤振动监测主机中获得瑞利后向散射信号的方式为：

当传感光缆的光纤线路上发生外界扰动时，光纤相应位置的折射率发生变化，导致该处光相位发生变化，引起后向散射光光强发生变化，进而得到从光纤中散射回来的瑞利后向散射信号。

进一步地，本发明的基于的光纤振动监测主机包括：窄线宽激光器、第一耦合器、第二耦合器、声光调制器、掺铒光纤放大器、光衰减器、环形器、平衡探测器、数字采集卡、工控板；其中：

激光器作为光源提供窄线宽的连续光，由第一耦合器分路为本地光与调制光；

声光调制器将调制光路连续光斩波调制为连续脉冲光；

掺铒光纤放大器将调制光路脉冲光进行放大；

光衰减器用于调节光功率；

调制光路中脉冲光与环形器第一端口连接，第二端口与传感光缆连接，第三端口即瑞利散射信号光；

第二耦合器两输入端为本地光与瑞利散射信号光，两者相干后经过平衡探测器输出为电信号传输至数字采集卡；

数字采集卡对信号进行数据采集，采集数据送入工控板进一步分析。

进一步地，本发明的传感光缆为普通通信单模光缆。