Система «Акустический мониторинг» — это автоматизированная информационная система, которая в режиме реального времени осуществляет мониторинг дорожной обстановки на контролируемом участке дороги, соединяющей города Самара, Тольятти и Сызрань.
Реализация проекта осуществлена при поддержке РФРИТ в виде предоставления гранта на государственную поддержку проектов по внедрению отечественных продуктов, сервисов и платформенных решений, созданных на базе «сквозных» цифровых технологий, в субъектах Российской Федерации в рамках реализации Федерального проекта «Цифровые технологии».
Цель внедрения системы мониторинга автомобильных дорог на базе распределенного акустического сенсора на ЛКС ТМК АО «СМАРТС» — создание автоматизированной системы сбора данных и аналитики транспортного автомобильного потока для своевременного реагирования, принятия решений, моделирования, а также в качестве системы контроля состояния ЛКС ТМК и предупреждения аварий, связанных с механическим повреждением волоконно-оптических линий. . Реализация Проекта способствует выполнению задач, поставленных Президентом Российской Федерации, Председателем Правительства Российской Федерации и Правительством Российской Федерации в сфере «сквозных» цифровых технологий.
Проект предусматривает внедрение распределенного акустического сенсора на линейно-кабельных сооружениях СМАРТС. Участок внедрения – автодорога » ~200 км между городами Самарской агломерации.
Реализована система сбора данных и аналитики транспортного автомобильного потока для своевременного реагирования, состояния дороги, дорожной обстановки и внешних воздействий в реальном режиме времени (акустические данные с автодороги будут обрабатываться и храниться, что позволит создавать новые продукты и услуги на основе BigData для моделирования ситуаций и потоков автотранспорта, правильного планирования и бюджетирования развития автодорог Самарской области).
Решение является комплексной цифровой технологией, включающей методы измерения физических величин, обработки сенсорной информации и может масштабироваться на другие регионы.
Вибрация от участников дорожного движения детектируется волоконно-оптическими линиями связи в телекоммуникационной автодорожной инфраструктуре, а нейросеть распознает большое количество событий и отображает их в геоинформационной системе. Система помогает контролировать ситуацию на дороге, делает дороги интеллектуальными для повышения безопасности дорожного движения.
Принцип работы
В оптическое волокно направляются зондирующие лазерные импульсы и анализируется обратное рассеяние Рэлея, обусловленное небольшими (намного меньшими, чем оптическая длина волны) изменениями показателя преломления сердцевины оптического волокна, связанные с технологическим процессом его производства. Эти изменения вызваны флуктуациями плотности или состава материала, возникающими из-за термодинамического перемешивания при очень высокой температуре, в процессе вытяжки волокна.
Отраженные сигналы складываются когерентно: разность их фаз друг относительнодруга постоянна во времени. Модулированный сигнал интерференции пропорционален виброакустическому воздействию на ВОЛС.
Анализ сигнала интерференции позволяетполучить информацию о событиях вдольоптического кабеля с точностью до 1 м.
Модуль системы по распознаванию и классификации событийразработан на основе нейронных сетей, что позволяет обучатьсистему и по желанию заказчика добавлять новые сценарии и события.
Акустический мониторинг — уникальное решение, которое позволяет позволяет на слух в режиме реального времени анализировать дорожную обстановку на всем рубеже и контролировать объекты протяженностью до 100 км без подключения к энергетической инфраструктуре. Распределенный акустический сенсор, роль которого играетстандартное телекоммуникационное одномодовое волокно(G.652), заменяет собой тысячи датчиков.
Дополнительная аналитика:
Успешно реализован
Срок реализации с «01» января 2020 года по «31» декабря 2021 года.
Впервые в мире подобная система внедрена на участке автомобильной дороги протяженностью более 200 км. АИС АМ развернута на федеральной дороге М-5 «Урал» между городами агломерации Самарской области: Самара — Тольятти — Сызрань
Презентация:
Автоматизированная информационная система «Акустический мониторинг»