CN105862626A - 一种附加分布式光纤传感技术的钢护栏及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种附加分布式光纤传感技术的钢护栏，它包括钢护栏主体，其特征在于钢护栏主体外侧固定有分布式光纤传感器，所述分布式光纤传感器包括分布式光纤加速度传感器及分布式光纤应变传感器。本发明通过分布式光纤传感器对碰撞数据进行24小时实时监测，在护栏遇到突发事件下，能获得第一手数据资料，用以分析护栏受力状况及一定程度还原突发事件始末，形成适应于我国情况的护栏体系。本发明提出了一种符合当下大数据时代特征的护栏产品，可应用于既有护栏体系或新建护栏体系，利于数据的规整、总和。
Description
技术领域
本发明涉及道桥物联网及信息采集领域，具体的说是一种附加分布式光纤传感技术的钢护栏及其使用方法。
背景技术
我国自修建高速公路以来，屡有车辆失控碰撞护栏的事故，导致车辆损坏、翻车甚至人员伤亡。尽管我国专业技术突飞猛进，但是对于护栏的功能仍然缺乏进一步的认识。我国早期护栏体系主要借鉴国外形式，直到近几十年才逐渐发展，才取得了一定的成果。护栏体系的发展离不开实车碰撞实验和录像记录的数据支持，但是实车足尺试验存在不可重复的缺点，导致数据的收集有很多不足。
随着科技的进步，光纤传感器因其耐久性好，灵敏度高，抗电磁干扰等特点，近年来受到检测领域的专家学者广泛注意，出现了大量工程化的应用。通过将光纤传感技术与护栏相结合，不但可以形成护栏碰撞警报体系，第一时间告警车辆与护栏的碰撞，还可以收集大量实车碰撞数据供研究人员参考和查看。
发明内容
本发明的目的在于提供一种附加分布式光纤传感技术的钢护栏，用以监测护栏受到车撞时的实时数据。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种附加分布式光纤传感技术的钢护栏，它包括钢护栏主体，其特征在于钢护栏主体外侧固定有分布式光纤传感器，所述分布式光纤传感器包括分布式光纤加速度传感器及分布式光纤应变传感器。
根据本发明的优选实施例，所述钢护栏主体外侧设置波形钢护栏，分布式光纤传感器设置在波形钢护栏的凹口内侧，波形钢护栏内侧开槽口，将分布式光纤传感器卡在槽口中。
根据本发明的优选实施例，所述分布式光纤传感器包括分布式光纤加速度传感器及分布式光纤应变传感器，所述分布式光纤加速度传感器及分布式光纤应变传感器均包括由内至外依次设置的纤芯、包层、涂覆层和护套层，所述分布式光纤加速度传感器及分布式光纤应变传感器通过粘结层形成整体结构。
本发明的另一目的在于提供一种附加分布式光纤传感技术的钢护栏的使用方法，用以监测护栏受到车撞时的实时数据。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种附加分布式光纤传感技术的钢护栏的使用方法，其特征在于钢护栏主体外侧固定有分布式光纤传感器，所述分布式光纤传感器包括分布式光纤加速度传感器及分布式光纤应变传感器，利用附加分布式光纤应变传感器采集动应力测试数据，利用附加分布式光纤加速度传感器采集加速度测试数据，所述动应力测试数据和加速度测试数据经采集后，被传送至云平台及客户端。
本发明适用于既有护栏体系和新建护栏体系下传感技术的添加，通过在护栏外侧设置分布式光纤传感器，以便判断护栏受力及破损情况，收集碰撞数据，同时为路桥管理者提供实时告警信息，利于管理者快速有效地做出应对措施。本发明通过分布式光纤传感器对碰撞数据进行24小时实时监测，在护栏遇到突发事件下，能获得第一手数据资料，用以分析护栏受力状况及一定程度还原突发事件始末，形成适应于我国情况的护栏体系。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明一实施例的分布式光纤传感器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
本发明主要包括一种附加分布式光纤传感技术的钢护栏，它包括钢护栏主体10，其特征在于钢护栏主体外侧固定有分布式光纤传感器，所述分布式光纤传感器包括分布式光纤加速度传感器及分布式光纤应变传感器。所述钢护栏主体10外侧设置波形钢护栏6，分布式光纤传感器通过设置在波形钢护栏内侧的槽口9固定在钢护栏主体10外侧。
如图1所示，所述分布式光纤传感器包括由内至外依次设置的纤芯1、包层2、涂覆层3和护套层4，所述护套层4外包裹有粘结层5。
根据本发明的具体实施例，所述钢护栏主体10外侧设置波形钢护栏6，分布式光纤传感器设置在波形钢护栏6的凹口内侧，并通过钢护栏内侧槽口9固定。波形钢护栏内侧开槽口，将分布式光纤传感器卡在槽口中，槽口大小以卡住分布式光纤传感器，不致使其掉落为宜。
一种附加分布式光纤传感技术的钢护栏的使用方法，其特征在于钢护栏主体外侧固定有分布式光纤传感器，所述分布式光纤传感器包括分布式光纤加速度传感器及分布式光纤应变传感器，利用附加分布式光纤应变传感器采集动应力测试数据，利用附加分布式光纤加速度传感器采集加速度测试数据，所述动应力测试数据和加速度测试数据经采集后，转化为计算机可识别数据，再传送至云平台及客户端。
在该实施例中，分布式光纤传感器包括分布式光纤应变传感器7以及分布式光纤加速度传感器8，通过包裹层将分布式光纤传感器覆盖，可在护栏上添加。分布式光纤传感器从内到外分别由纤芯1，包层2，涂覆层3和护套层4组成，并通过粘结层5实现整体成型。实施中将分布式光纤应变传感器2以及分布式光纤加速度传感器3可集成为一体，安装于护栏波形钢护栏凹口处，并通过钢护栏内侧槽口9对光纤传感器进行固定。实施中，本发明通过传感器的不同功能对护栏体系进行监测，获得实时数据，利用取得的可靠数据对护栏受力状况和突发状况进行分析，体现了体系的应变能力，同时获得的数据能够提升护栏体系的发展能力，符合现今社会大数据时代的特征。
本发明的传感器测量项目可进行功能定制，功能组合，添加各种功能性光纤传感器。光纤传感器对护栏受力状况进行24小时实时监测护栏状态并实时告警，以便管理者分析碰撞数据，对还原突发车撞事故提供可靠依据。本发明仅限于对护栏受力状况进行数据采集，具体的数据分析和告警不在本发明的保护范围，在此不再赘述，本领域的技术人员可根据实际情况进行设计。
本发明通过上述方案特征构成的明显的技术特点，其一，适用于既有护栏体系和新建护栏体系下传感技术的添加，覆盖需要本方案的可能条件；其二，在不同条件下，附加分布式光纤应变传感器，实现动应力测试，为护栏结构损伤识别、疲劳损伤寿命评估提供依据，附加分布式光纤加速度传感器，实现加速度测试，对后续数据分析提供依据，后续可进一步附加其他功能光纤，对其测量对象进行功能定制；其三，对碰撞数据进行24小时实时监测，以此收集的数据将作为后续护栏型式发展的可靠依据，形成适应于我国情况的护栏体系。其四，分布式光纤有别于准分布式光纤或者点式光纤，即作为传输介质，又是传感元件，它可以同时获得被测量的空间分布状态和随时间变化的信息，还可以在整个光纤长度上对沿光纤分布的环境参数进行连续测量，同时可以实现几十甚至上百公里范围的连续测量。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种附加分布式光纤传感技术的钢护栏，它包括钢护栏主体，其特征在于钢护栏主体外侧固定有分布式光纤传感器，所述分布式光纤传感器包括分布式光纤加速度传感器及分布式光纤应变传感器。
2.如权利要求1所述的附加分布式光纤传感技术的钢护栏，其特征在于：所述钢护栏主体外侧设置波形钢护栏，分布式光纤传感器设置在波形钢护栏的凹口内侧，波形钢护栏内侧开槽口，将分布式光纤传感器卡在槽口中。
3.如权利要求1所述的附加分布式光纤传感技术的钢护栏，其特征为：所述分布式光纤加速度传感器及分布式光纤应变传感器均包括由内至外依次设置的纤芯、包层、涂覆层和护套层，所述布式光纤加速度传感器及分布式光纤应变传感器通过粘结层形成整体结构。
4.一种附加分布式光纤传感技术的钢护栏的使用方法，其特征在于钢护栏主体外侧固定有分布式光纤传感器，所述分布式光纤传感器包括分布式光纤加速度传感器及分布式光纤应变传感器，利用附加分布式光纤应变传感器采集动应力测试数据，利用附加分布式光纤加速度传感器采集加速度测试数据，所述动应力测试数据和加速度测试数据经采集后，被传送至云平台及客户端。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106320227A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-11 | 湖南悍马金属构件有限公司 | 一种道路智慧中心护栏 |
| CN108765813A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-06 | 鞍山睿科光电技术有限公司 | 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 |
| CN110520572A (zh) * | 2017-03-09 | 2019-11-29 | 博普兰有限公司 | 用于防撞装置的碰撞检测系统 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101782444A (zh) * | 2010-03-04 | 2010-07-21 | 昆明理工大学 | 线栏式柔性护栏的光纤Bragg光栅应力测量方法 |
| CN103697921A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种光纤传感头和基于该传感头的测量应变、应力和压力的光纤传感系统及方法 |
| CN104021645A (zh) * | 2014-05-17 | 2014-09-03 | 桂林聚联科技有限公司 | 一种基于分布式光缆传感的公路护栏碰撞告警方法及装置 |
| CN104134311A (zh) * | 2014-07-30 | 2014-11-05 | 中国四联仪器仪表集团有限公司 | 交通事故监测报警装置及其报警方法 |
| CN204059244U (zh) * | 2014-07-30 | 2014-12-31 | 中国四联仪器仪表集团有限公司 | 一种公路护栏碰撞监测终端安装结构 |
| CN104406723A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-03-11 | 济南大学 | 一种桥梁健康监测系统 |
| CN204496634U (zh) * | 2015-04-20 | 2015-07-22 | 四川西南交大铁路发展有限公司 | 一种周界入侵监测用振动光纤的固定装置 |
| CN205804235U (zh) * | 2016-05-31 | 2016-12-14 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种附加分布式光纤传感技术的钢护栏 |
-
2016
- 2016-05-31 CN CN201610372714.4A patent/CN105862626A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101782444A (zh) * | 2010-03-04 | 2010-07-21 | 昆明理工大学 | 线栏式柔性护栏的光纤Bragg光栅应力测量方法 |
| CN103697921A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种光纤传感头和基于该传感头的测量应变、应力和压力的光纤传感系统及方法 |
| CN104021645A (zh) * | 2014-05-17 | 2014-09-03 | 桂林聚联科技有限公司 | 一种基于分布式光缆传感的公路护栏碰撞告警方法及装置 |
| CN104134311A (zh) * | 2014-07-30 | 2014-11-05 | 中国四联仪器仪表集团有限公司 | 交通事故监测报警装置及其报警方法 |
| CN204059244U (zh) * | 2014-07-30 | 2014-12-31 | 中国四联仪器仪表集团有限公司 | 一种公路护栏碰撞监测终端安装结构 |
| CN104406723A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-03-11 | 济南大学 | 一种桥梁健康监测系统 |
| CN204496634U (zh) * | 2015-04-20 | 2015-07-22 | 四川西南交大铁路发展有限公司 | 一种周界入侵监测用振动光纤的固定装置 |
| CN205804235U (zh) * | 2016-05-31 | 2016-12-14 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种附加分布式光纤传感技术的钢护栏 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106320227A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-11 | 湖南悍马金属构件有限公司 | 一种道路智慧中心护栏 |
| CN110520572A (zh) * | 2017-03-09 | 2019-11-29 | 博普兰有限公司 | 用于防撞装置的碰撞检测系统 |
| CN108765813A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-06 | 鞍山睿科光电技术有限公司 | 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 |
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