[发明专利]路基沉降远程自动监测系统及其监测方法

权利要求书

1.路基沉降远程自动监测系统，其包括：

监测终端，负责对进入的光信号进行光电转化、信号采集、信息分析处理、以及显示、定位和报警；

光纤传感终端，负责将路基沉降的位移量转换为沿光纤传输的光学编码；

传输光缆，负责监测终端、光纤传感终端光信号的传输；

所述传输光缆与所述光纤传感终端和监测终端相连接；

其特在在于，所述光纤传感终端包括光分路器、光纤位移编码装置、外壳和传动装置；所述光分路器、光纤位移编码装置和传动装置安置在所述外壳内，所述光分路器与所述光纤位移编码装置相连接。

2.根据权利要求1所述的路基沉降远程自动监测系统，其特征在于：所述监测终端包括光源模块、光分路模块、检测放大模块、数据采集模块、数据处理模块和显示模块；所述监测终端由光源模块连接光分路模块后连接至传输光缆的输入端，再从传输光缆的输出端依次连接检测放大模块、数据采集模块、数据处理模块和显示模块。

3.根据权利要求1所述的路基沉降远程自动监测系统，其特征在于：所述外壳为一两端封闭的圆筒，所述光纤位移编码装置由光纤阵列探头组和编码尺组成，所述传动装置由外壳、导向滑杆、弹簧、连接杆、连接盘和固定架组成；

所述导向滑杆和弹簧安置在所述外壳的内部，且与所述外壳的顶面和底面相连接，所述外壳底面中部开有孔，所述连接杆从孔中穿过，所述连接杆上端连接连接盘的下表面，所述连接盘嵌套在导向滑杆和弹簧上；

所述编码尺固定在连接盘的上边面，所述编码尺按照8位格雷码编码，所述外壳内侧的顶面上安装有固定架，所述光纤阵列探头组和光分路器安置在所述固定架的底端上，所述光纤阵列探头组为一对8位的光纤阵列探头，分别对应位于编码尺的两侧，和编码尺的码道一一对应，所述光分路器连接光纤阵列探头组其中的一个光纤阵列探头。

4.根据权利要求1所述的路基沉降远程自动监测系统，其特征在于：所述外壳分为上外壳和下外壳，所述上外壳和下外壳相互嵌套形成一个全封闭的圆筒；

所述光纤位移编码装置由光纤阵列探头组和码盘组成，所述传动装置由O型圈、转换装置和钢丝绳组成；

所述O型圈安置在所述上外壳和下外壳相互嵌套的部分之间，所述转换装置、码盘和光纤阵列探头组安装在上外壳的顶部内侧，所述钢丝绳安置在所述转换装置的底部，并延伸至下外壳的底部，所述转换装置内部设有回力弹簧；

所述光纤阵列探头组为一对8位的光纤阵列探头，分别对应位于码盘的两侧，和码盘的码道一一对应，光分路器连接光纤阵列探头组其中的一个光纤阵列探头。

5.根据权利要求4所述的路基沉降远程自动监测系统，其特征在于：所述钢丝绳可以伸缩。

6.路基沉降远程自动监测系统的监测方法，其特征在于：该方法的步骤如下：

(1)首先，监测终端通过传输光缆向光纤传感终端发射光信号；

(2)光信号进入光纤传感终端后，经由光分路器分光后进入光纤位移编码装置；

(3)当路基发生沉降后，带动沉降板下沉，而持力杆由于底端插入不发生沉降的稳定地层且本身也不发生弹性形变，因此光纤传感终端的外壳和传动装置压缩；

(3)外壳和传动装置将这种沉降板和持力杆顶部之间的沉降量转换为可被光纤位移编码装置识别的位移量，光纤位移编码装置把位移量转换为对应的光学编码，这种光信号的光学编码被传输光缆回传到监测终端；

(5)监测终端对进入的光信号进行光电转换、低噪声放大、信号采集、信息分析处理、显示与报警等功能，从而实现对路基沉降的实时、远程、自动监测。