[实用新型]基于光纤光栅的管道滑坡监测预警系统

权利要求书

1.一种基于光纤光栅的管道滑坡监测预警系统，其特征是由滑坡深部位移监测装置、滑坡表部位移监测装置、滑坡对管道的推力监测装置、管道应变监测装置、现场监测站、办公室的接收终端组成；以一定结构形式安装在滑坡内或管道上的现场滑坡深部位移监测装置的测斜管光纤光栅传感器(16)、滑坡表部位移监测装置的地梁光纤光栅传感器(20)、滑坡对管道的推力监测装置的土压力盒光纤光栅传感器(4)和管道应变监测装置的管体光纤光栅传感器(3)输出分别接现场监测站的自动光转换开关(6)，自动光转换开关(6)输出接光纤光栅解调仪(7)的输入，光纤光栅解调仪(7)的输出也接上位计算机(8)的输入；上位计算机(8)的输出接GPRS传输模块(9)，由办公室的接收终端GPRS接收模块(10)接下位计算机(11)的输入，下位计算机(11)的输出接报警器(12)和显示器。

2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的管道滑坡监测预警系统，其特征是该系统的电原理是：分别监测滑坡深部位移、滑坡表部位移、滑坡对管道的推力和管道应变的四个光纤光栅传感器--测斜管光纤光栅传感器(16)、地梁光纤光栅传感器(20)、土压力盒光纤光栅传感器(4)、管体光纤光栅传感器(3)的PC接头用光纤与光转换开关(6)的(PC)接头连接，光转换开关(6)的(R232)直接接上位计算机(8)的(R232)，光转换开关(6)的(PC)接头连接光纤光栅解调仪(7)SM125的(CH1)端，光纤光栅解调仪(7)SM125的(LAN)端口接上位计算机(8)的(LAN)端口，上位计算机(8)的(R232)端口接GPRS传输模块(9)西门子MC35i的(R232)端口，GPRS传输模块(9)经天线GSM、GPRS网络，被GPRS接收模块(10)天线GSM接收后由(R232)接到下位计算机(11)的(R232)，下位计算机(11)的输出由(R232)接报警器(12)DS-7400的(R232)，下位计算机(11)的输出由(VGA)端接显示器的(VGA)端；

监测滑坡深部位移、滑坡表部位移、滑坡对管道的推力和管道应变的四光纤光栅传感器的输出信号经光纤光栅解调仪(7)光纤光栅(7)解调出各光纤光栅传感器的中心波长位移量输给上位计算机(8)；上位计算机(8)自动计算出各监测量输给GPRS传输模块(9)并接受GPRS传输模块(9)的信号进行控制，GPRS传输模块(9)将上位计算机(8)计算的各监测量通过公众无线通信网络传输到位于办公室的接受终端GPRS接收模块(10)，也可接受接收终端的信号，发送给下位计算机(11)处理后，由显示器显示并由报警器(12)报警。

3.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的管道滑坡监测预警系统，其特征是所述滑坡深部位移监测装置测斜管光纤光栅传感器(16)的构成如下：

1)在拟监测的滑坡(13)上有穿过所有潜在滑动面(15)并延伸至基岩面以下3～5m的孔，孔口径为Φ110mm，孔斜小于1°且孔内除基岩孔外全有套管护壁；

2)在第一根测斜管(1)外壁上有固定连接光纤的槽并粘贴有光纤光栅应变片；光纤光栅传感器组粘贴在测斜管(1)十字导槽所处的某一平面内；

3)所有测斜管(1)置于孔内，导槽方向及测斜管光纤光栅传感器(16)组的方向朝向滑坡体的位移方向；

4)在基岩与测斜管(1)间隙里有M5细砂水泥砂浆；在土体与测斜管(1)间隙内有细砂；

5)孔口为混凝土墩，墩内有钢套筒；光纤信号接头与光缆(5)连接，光缆(5)接到监测站。