本发明涉及汽车超速监测技术，特别涉及一种基于分布式光纤监测汽车超速的方法。
背景技术：
在公路建设中，由于边坡地质条件在前期勘察工作中难以认识透彻，而且边坡的稳定性又受环境综合因素影响具有动态变化的特点，加上山区岩土边坡地质情况复杂、工程规模大，所涉及的岩土问题相应也较多，这样就需要对这些部位进行重点监测，如：曲靖东南过境公路东过境段项目利用分布式光纤抗干扰能力强、灵敏度高、全长覆盖(对于每一点都可以监测，避免重灾害发生漏检)监测等优点，实现了对边坡的安全监测取得了良好的效果。
目前，在交通事故中，超速驾驶占比极高，通常采用的监测方法有雷达测速、激光测速、视频监测，这些方法都要购置新设备，增加成本。如果能够利用现有边坡中的分布式光纤监测汽车超速，将在几乎不增加成本的情况下，极大提高道路监控水平。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于分布式光纤监测汽车超速的方法，有效的克服了现有技术的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种基于分布式光纤监测汽车超速的方法，包括实验确定汽车频率特征，上述实验确定汽车频率特征包括以下步骤：
s101，让实验车辆经过路段的分布式光纤起点；
s102，定时记录上述实验车辆经过时的分布式光纤应变数据；
s103，将s102得到的上述分布式光纤应变数据用时域展示，并将时域信号用傅里叶变换转换为频谱信号；
s104，找到上述实验车辆的频率；
s105，找出实验车俩经过起点时，分布式光纤上各点频谱信号中上述频率对应的幅度，生成位置/幅度图；
s106，将位置/幅度图用一元线性方程拟合，求得函数f(x)＝ax b，其中，a为上述频率的特征；
s107，利用公式(1)求得拟合优度：
s108，不同载重的汽车多次实验，得到斜率a的范围和拟合优度范围；
还包括实地监测汽车速度，上述实地监测汽车速度包括以下步骤：
s201，定时记录社会车辆经过路段时的分布式光纤应变数据；
s202，将步骤201得到的分布式光纤应变数据用时域展示，并将时域信号用傅里叶变换转换为频谱信号；
s203，找到分布式光纤中各点都出现的频率集w{f1，f2…}；
s204，生成各频率的位置/幅度图；
s205，将上述各频率位置/幅度图用一元线性方程拟合；
s206，保留斜率a和拟合优度在前述范围中的频率，得到频率集v{f1，f2…}；
s207，选频率集v{f1，f2…}中的一个频率,以分布式光纤上的起始点做参考点，找到该点该频率幅度最大的时间ti；
s208，设定时间窗为k，取参考点上上述频率在ti-k、ti-k 1…ti…ti k时的幅度，得到时间/幅度图，利用公式(2)求得k，
其中，h是分布式光纤起始点到末端点的距离，vd是分布式光纤所在路段的设计车速，tp是分布式光纤设备设定的时间间隔，b是倍率，取值1-3；可选的，vd也可以是分布式光纤所在路段的实时车速；
s209，对上述时间/幅度图做拟合，在拟合函数中得到幅度最大值对应的ts；
s210，重复步骤208-210，参考点改为分布式光纤的末端点，求得汽车经过分布式光纤末端点的时间te；
s211，通过公式v＝h/(te-ts)，其中h是分布式光纤起始点到末端点的距离，求得汽车速度v，如果超速报警。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，还包括s212，上述s212包括:重复s207-s211，求出所有汽车速度。
进一步，上述s102中，时间间隔取分布式光纤设备的最小值。
进一步，上述s201中，时间间隔取分布式光纤设备的最小值。
本发明的有益效果是：充分利用现有路段中的分布式光纤设备，不增加成本的情况下，实现对经过车辆的超速检测，整个方法算法简单，计算量小，扩展了分布式光纤的运用领域。
附图说明
图1为发明的基于分布式光纤监测汽车超速的方法中实验确定汽车频率特征的方法流程图；
图2为本发明的基于分布式光纤监测汽车超速的方法中实地监测汽车速度的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例：如图1和2所示，本实施例的基于分布式光纤监测汽车超速的方法，其特征在于，
包括实验确定汽车频率特征，上述实验确定汽车频率特征包括以下步骤：
s101，让实验车辆经过路段的分布式光纤起点；
s102，定时记录上述实验车辆经过时的分布式光纤应变数据，时间间隔取分布式光纤设备的最小值；
s103，将s102得到的上述分布式光纤应变数据用时域展示，并将时域信号用傅里叶变换转换为频谱信号；
s104，找到上述实验车辆的频率；
s105，找出实验车俩经过起点时，分布式光纤上各点频谱信号中上述频率对应的幅度，生成位置/幅度图；
s106，将位置/幅度图用一元线性方程拟合，求得函数f(x)＝ax b，其中，a为上述频率的特征；
s107，利用公式(1)求得拟合优度：
s108，不同载重的汽车多次实验，得到斜率a的范围和拟合优度范围；
还包括实地监测汽车速度，上述实地监测汽车速度包括以下步骤：
s201，定时记录社会车辆经过路段时的分布式光纤应变数据，时间间隔取分布式光纤设备的最小值；
s202，将步骤201得到的分布式光纤应变数据用时域展示，并将时域信号用傅里叶变换转换为频谱信号；
s203，找到分布式光纤中各点都出现的频率集w{f1，f2…}；
s204，生成各频率的位置/幅度图；
s205，将上述各频率位置/幅度图用一元线性方程拟合；
s206，保留斜率a和拟合优度在前述范围中的频率，得到频率集v{f1，f2…}；
s207，选频率集v{f1，f2…}中的一个频率,以分布式光纤上的起始点做参考点，找到该点该频率幅度最大的时间ti；
s208，设定时间窗为k，取参考点上上述频率在ti-k、ti-k 1…ti…ti k时的幅度，得到时间/幅度图，利用公式(2)求得k，
其中，h是分布式光纤起始点到末端点的距离，vd是分布式光纤所在路段的设计车速，tp是分布式光纤设备设定的时间间隔，b是倍率，取值1-3；可选的，vd也可以是分布式光纤所在路段的实时车速；
s209，对上述时间/幅度图做拟合，在拟合函数中得到幅度最大值对应的ts；
s210，重复步骤208-210，参考点改为分布式光纤的末端点，求得汽车经过分布式光纤末端点的时间te；
s211，通过公式v＝h/(te-ts)，其中h是分布式光纤起始点到末端点的距离，求得汽车速度v，如果超速报警；
s212，上述s212包括:重复s207-s211，求出所有汽车速度。
整个方法利用利用现有边坡中的分布式光纤监测汽车超速，将在几乎不增加成本的情况下，极大提高道路监控水平，机具市场价值及经济效益，降低了道路安全监测的成本投入。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
