基于FBG增敏传感技术与WT-MCMC算法的护栏冲击检测技术

为实现事故多发点碰撞事故的主动预警,及时启动应急报警救援系统,提高公路的安全防护水平,搭建了护栏监测试验平台,选用一种增敏型光纤光栅应力传感器对碰撞冲击力进行监测;同时针对监测数据外部噪声干扰现象,结合小波变化(WT)原理,采用sym6小波基进行10层分解对冲击信号进行降噪处理;最后根据应力传播呈现正态分布规律的特点,构建了传感器冲击力响应值与冲击力大小和冲击力位置的二元高斯函数,并采用马尔科夫链-蒙特卡洛(MCMC)算法对目标函数进行采样,反演二元高斯函数参数,得到基于监测数据的传感器冲击力响应值与冲击力大小和位置的分布函数。结果表明:增敏型光纤光栅传感器对冲击力的监测值与施加冲击力之间的误差可控制在5%以内,能够满足工程监测的要求;根据试验施加的冲击力大小和位置反演的二元高斯函数冲击力计算结果与传感器冲击力监测结果之间的误差在2%以内,表明反演的二元高斯函数能够实现护栏冲击力大小监测和精准定位。