一种高速公路分布式能见度遥感系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高速公路分布式能见度遥感系统，其包括：至少一个激光器；多个望远镜；至少一个探测器；信号处理单元。所述高速公路分布式能见度遥感系统利用所述激光器产生的激光，将激光传输到所述望远镜中，再出射到大气中形成相应的回波信号，所述望远镜接收到回波信号再传输到所述探测器中，经探测后输入到所述信号处理单元中处理得到相应能见度。本发明专利技术针对性地提出利用铺设长距离光纤的方案，降低了能见度探测的成本，提高了能见度探测的距离，解决了能见度激光雷达价格昂贵、探测范围较小的问题。围较小的问题。围较小的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路分布式能见度遥感系统


[0001]本专利技术涉及高速公路的能见度测量领域，尤其在一种高速公路分布式能见度遥感系统。

技术介绍

[0002]能见度是高速公路开放或关闭的一个重要指标，在低能见度情况下，发生交通事故的概率会大大提高。因此能见度一直是高速公路领域的常规监测项。现有的测量技术主要分为两大类。
[0003]其一类为原位测量仪，包括前向散射式、侧向散射式。原位测量仪只能测量发射机和接收机之间的空气，将这段空气的能见度认为是高速公路的能见度。该方法的缺点是显而易见的，就是其并不能得知沿着高速公路有没有发生能见度的变化，一个时间只能得出一个数值。实际上，因为团雾等天气现象的存在，高速公路上的能见度情况千变万化，原位测量仪的应用收到很大的限制。
[0004]其二类为使用能见度激光雷达。能见度激光雷达利用的是激光的后向散射衰减来得到路径上不同点位的能见度。虽然其具有良好的时间、空间和角度分辨率，但其也有明显的缺点。其一是探测距离只有数公里，对于绵延上千公里的高速公路，一台激光雷达远远不能完成能见度探测任务。其二是价格昂贵，目前一台能见度激光雷达的成本在50万左右，如果想覆盖1000公里的高速公路，至少需要100台，那总成本就是5000万，这显然是一个非常高昂的价格，也是能见度激光雷达没有大规模普及的重要原因。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决能见度激光雷达价格昂贵，探测范围较小的问题，提供了一种高速公路分布式能见度遥感系统。本专利技术针对性地提出利用铺设长距离光纤的方案，降低了能见度探测的成本，提高了能见度探测的距离。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种高速公路分布式能见度遥感系统，其包括：至少一个激光器，其用于产生激光；多个望远镜，其用于将所述激光出射到大气中，并接收所述激光在大气中产生的回波信号；至少一个探测器，其用于探测所述回波信号；信号处理单元，并用于根据探测后的所述回波信号测量出与所述望远镜所在位置相对应的能见度；其中，所述高速公路分布式能见度遥感系统利用所述激光器产生的激光，将激光传输到所述望远镜中，再出射到大气中形成相应的回波信号，所述望远镜接收到回波信号再传输到所述探测器中，经探测后输入到所述信号处理单元中处理得到相应能见度。
[0007]作为上述方案的进一步改进，所述激光器的数量为一个且安装在高速公路的能见
度待测试区间的区间中点，所述多个望远镜沿高速公路的延伸方向等间距安装在待测试区间上；所述探测器的数量为多个且与所述多个望远镜配对；所述信号处理单元驱动所述激光器沿测试方向依次点亮不同的望远镜。
[0008]优选地，所述高速公路分布式能见度遥感系统还包括：一个时序控制系统，其用于产生一个控制时序；其中，所述信号处理单元根据所述控制时序驱动所述激光器沿测试方向依次点亮不同的望远镜。
[0009]作为上述方案的进一步改进，所述探测器的数量为一个且安装在高速公路的能见度待测试区间的区间中点，所述多个望远镜沿高速公路的延伸方向等间距安装在待测试区间上；所述激光器的数量为多个且与所述多个望远镜配对；所述信号处理单元驱动所述探测器依次探测不同望远镜的回波信号。
[0010]优选地，所述高速公路分布式能见度遥感系统还包括：一个时序控制系统，其用于产生一个控制时序；其中，所述信号处理单元根据所述控制时序驱动所述探测器依次接收不同望远镜出射在大气中的所述激光形成的回波信号。
[0011]作为上述方案的进一步改进，所述激光器的数量和所述探测器的数量均为一个且均安装在高速公路的能见度待测试区间的区间中点，所述多个望远镜沿高速公路的延伸方向等间距安装在待测试区间上；所述信号处理单元驱动所述激光器沿测试方向依次点亮不同的望远镜，并同时相应驱动所述探测器依次探测不同望远镜的回波信号。
[0012]优选地，所述高速公路分布式能见度遥感系统还包括：一个时序控制系统，其用于产生一个控制时序；其中，所述信号处理单元根据所述控制时序驱动所述激光器沿测试方向依次点亮不同的望远镜。
[0013]所述信号处理单元根据所述控制时序驱动所述探测器依次接收不同望远镜出射在大气中的所述激光形成的回波信号。
[0014]作为上述方案的进一步改进，所述高速公路分布式能见度遥感系统通过搭建光纤链路实现各个部件之间的组网。
[0015]优选地，所述光纤链路采用大功率光纤进行搭建。
[0016]本专利技术的高速公路分布式能见度遥感系统有三种不同的实现方式，分别为一个激光器，多个探测器，多个望远镜；多个激光器，一个探测器，多个望远镜；一个激光器，一个探测器，多个望远镜。可以根据当地铺设光纤链路的成本，激光器的最新价格，探测器的最新价格综合考虑选取何种方案。本专利技术虽然大幅度的降低了成本，但是对于每一个观测区间来说，都是一套完整的能见度激光雷达系统，因此继续了能见度激光雷达的所有优点，探测到的能见度具有良好的时空分辨率，且能够准确的识别团雾的位置。本专利技术整个分布式网络共用一个时序控制系统和软件处理系统，不仅降低了成本，而且方便故障的实时排查及上千公里高速公路的不同能见度的完整探测。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的高速公路分布式能见度遥感系统的第一种布局结构示意图。
[0018]图2为本专利技术的高速公路分布式能见度遥感系统的第二种布局结构示意图。
[0019]图3为本专利技术的高速公路分布式能见度遥感系统的第三种布局结构示意图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]本专利技术的高速公路分布式能见度遥感系统主要目的是为了解决能见度激光雷达价格昂贵，探测范围较小的问题，针对性地提出利用铺设长距离光纤的方案，降低了能见度探测的成本，提高了能见度探测的距离。
[0022]本专利技术的高速公路分布式能见度遥感系统主要包括至少一个激光器、多个望远镜、至少一个探测器、信号处理单元。信号处理单元设置有软件处理系统。激光器、探测器的数量不同，呈现不同的布局结构。所述高速公路分布式能见度遥感系统通过搭建光纤链路实现各个部件之间的组网，使得激光器、望远镜、探测器、信号处理单元实现多望远镜的激光雷达组网方案。
[0023]激光器用于产生激光；望远镜用于将所述激光出射到大气中，并接收所述激光在大气中产生的回波信号；探测器用于探测所述回波信号；信号处理单元用于根据探测后的所述回波信号测量出与所述望远镜所在位置相对应的能见度。探测器的回波信号探测以及信号处理单元的能见度分析可采用现有技术，在此不再详细叙述。
[0024]所述高速公路分布式能见度遥感系统利用所述激光器产生的激光，将激光传输到所述望远镜中，再出射到大气中形成相应的回波信号，所述望远镜接收到回波信号再传输到所述探测器中，经探测后输入到所述信号处理单元中处理得到相应能见度。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速公路分布式能见度遥感系统，其特征在于，其包括：至少一个激光器，其用于产生激光；多个望远镜，其用于将所述激光出射到大气中，并接收所述激光在大气中产生的回波信号；至少一个探测器，其用于探测所述回波信号；信号处理单元，并用于根据探测后的所述回波信号测量出与所述望远镜所在位置相对应的能见度；其中，所述高速公路分布式能见度遥感系统利用所述激光器产生的激光，将激光传输到所述望远镜中，再出射到大气中形成相应的回波信号，所述望远镜接收到回波信号再传输到所述探测器中，经探测后输入到所述信号处理单元中处理得到相应能见度。2.如权利要求1所述的高速公路分布式能见度遥感系统，其特征在于，所述激光器的数量为一个且安装在高速公路的能见度待测试区间的区间中点，所述多个望远镜沿高速公路的延伸方向等间距安装在待测试区间上；所述探测器的数量为多个且与所述多个望远镜配对；所述信号处理单元驱动所述激光器沿测试方向依次点亮不同的望远镜。3.如权利要求2所述的高速公路分布式能见度遥感系统，其特征在于，所述高速公路分布式能见度遥感系统还包括：一个时序控制系统，其用于产生一个控制时序；其中，所述信号处理单元根据所述控制时序驱动所述激光器沿测试方向依次点亮不同的望远镜。4.如权利要求1所述的高速公路分布式能见度遥感系统，其特征在于：所述探测器的数量为一个且安装在高速公路的能见度待测试区间的区间中点，所述多个望远镜沿高速公路的延伸方向等间距安装在待测试区间上；所述激光器的数量为多个且与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：申屠国樑，尚祥，梁君生，王冲，
申请(专利权)人：山东国耀量子雷达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：