2025年8月,山东双测公司自主研发的分布式光纤测振系统在江西省新余市完成项目验收。该系统在新余某高速公路局部路段部署了全长5公里的光纤传感网络,实现了对5公里公路两侧防护栏碰撞事件的实时监测。当车辆碰撞防护栏时,系统可在几秒内完成振动信号识别、定位及报警,并通过网络传输至监控中心。经验证测试,该系统可快速监测到防护栏碰撞事件的发生并自动报警,有效缩短应急响应时间,降低二次事故风险,提升了道路安全防护的智能化水平,成功打造了江西省首条具备实时碰撞感知能力的”智慧高速”示范段。
一、系统实施
分布式光纤测振系统以光缆为传感器,将光缆固定在高速公路防护栏钢板上,形成的振动监测网络沿道路不断延伸,能够实时捕捉防护栏因碰撞产生的振动信号。这些原始信号通过光缆传输至监测主机,主机对振动信号特征进行快速识别,当判定为碰撞事件时,在第一时间将包含碰撞位置、振动强度等信息的报警数据传输至监控中心,实现 “感知—分析—报警” 的全流程智能化。

分布式光纤测振系统以光缆为传感器,将光缆固定在高速公路防护栏钢板上,形成的振动监测网络沿道路不断延伸,能够实时捕捉防护栏因碰撞产生的振动信号。这些原始信号通过光缆传输至监测主机,主机对振动信号特征进行快速识别,当判定为碰撞事件时,在第一时间将包含碰撞位置、振动强度等信息的报警数据传输至监控中心,实现 “感知—分析—报警” 的全流程智能化。

公路一侧放置机柜,监测主机安装到机柜内,并于光缆连接,全程监测护栏振动信号,主机通过网络实时上传报警信息到监控中心。

二、系统验证
高速公路防护栏碰撞监测系统的核心在于对车辆碰撞信号的精准识别能力,但实际运行中,风荷载引发的护栏晃动、昼夜温度变化导致的材料伸缩振动、过往车辆的轮胎摩擦振动等环境干扰,会持续产生大量非碰撞信号,若不加以区分,极易引发误报,影响系统可靠性。
为提升系统可靠性,系统实施完成后,对该路段进行了振动数据采样,主要采集防护栏因环境变化产生的振动数据、车辆行驶引起的振动数据以及模拟碰撞产生的振动数据。
基于采样的振动数据,我公司技术团队通过比对不同信号的频率、振幅、持续时间等特征参数,构建出一套智能信号过滤模型。该模型能够自动识别环境干扰与真实碰撞的信号差异。例如,自然风振通常呈现低频、规律的波动特征,而车辆碰撞信号则表现为瞬时高频、强振幅的脉冲特性。通过不断优化模型参数,系统最终实现对碰撞信号的报警正确率提升至 95% 以上,误报率控制在 0.5% 以下,既避免了漏报导致的事故延误,又减少了无效报警对监控资源的占用。
三、系统应用
山东双测公司研发的分布式光纤测振系统在江西省新余市高速公路护栏防碰撞监测的成功应用,为构建“智慧高速”提供了示范应用,通过建立可复制的信号识别模型,有望在更多高速公路场景中推广应用,为新一代智慧交通感知网络提供关键技术支持。