[发明专利]光纤传感地质灾害监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及地质监测系统，特别是光纤传感地质灾害监测系统。

背景技术

传统对地质灾害检测多采用位移传感器、湿度传感器、声波传感器等，但是此类传感器存在受外界影响较大导致信号测量不精确的问题。

现今光纤传感技术日渐完善，待测量引起光的强度、波长、频率、相位、偏振态等变化，经过数据解调后获得待测量，同时光纤传感具有灵敏、精确、适应性强、小巧的优点，同时也有抗电磁和原子辐射干扰的性能，径细、质软、重量轻的机械性能，绝缘、无感应的电气性能，耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能。

本厂家希望将光纤传感技术应用在地质层中以对地质灾害进行检测，并且基于环境的影响，不便于使用有线的方式对信号进行传输。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供光纤传感地质灾害监测系统。

本发明采用的技术方案是：

光纤传感地质灾害监测系统，其特征在于,包括：

激光光源，用于发射光信号；

光电转换器，用于将光信号转化为电信号；

光纤耦合器，光纤耦合器同侧的一端与激光光源连接并且光纤耦合器的同一侧的另一端与光电转换器连接；

光纤线路，设置在需进行检测的地质层中以感应地质变化，光纤线路的两端分别与光纤耦合器的另一同侧连接；

主控模块，与光电转换器电性连接以接收地质变化信号；

第一无线模块，与主控模块电性连接以使主控模块与外部的监控终端构成无线通讯连接。

本监测系统还包括

信号滤波器，与光电转换器电性连接以消除地质变化信号的噪声；

信号放大器，分别与信号滤波器、主控模块电性连接对地质变化信号进行放大。

所述光纤线路为单模光纤线路或者单模保偏光纤线路。

所述光纤线路横向埋入地质层中并且光纤线路与地表的距离大于2m。

所述第一无线模块为WIFI模块，该第一无线模块包括与主控模块电性连接的网关设备以及与监控终端通过互联网连接的路由器，网关设备与路由器通过WIFI连接。

本监测系统还包括与监控终端连接的预警模块，该预警模块用于在地质变化达到危险值时接收监控终端发送的预警信号并且进行预警。

所述预警模块包括处理器；

第二无线模块，与处理器电性连接以使处理器与监控终端构成无线通讯连接；

喇叭/指示灯，与处理器电性连接以在接收到预警信号时进行预警。

本发明的有益效果：

本发明监测系统，光纤线路能够深陷在地质层中，并且由于光纤线路柔软特性，可以随意与地形适配，激光光源通过光纤耦合器向光纤线路发出光信号，光信号在光纤线路中传播，当地质层发生变化，光纤线路感受到变化量，影响光纤线路中光的强度、波长、频率等，携带地质变化信号的光信号通过光纤耦合器输出到光电转换器中，再输入到主控模块，主控模块通过第一无线模块发送到外部监控终端。

本设计还包括预警模块，预警模块设置在人群密集点，并且与监控终端通讯连接，当地质变化量超出安全值，监控终端向预警模块发出报警信号，及时疏散人群。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本发明监测系统光纤传感的应用示意图。

图2是本发明监测系统的原理图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明光纤传感地质灾害监测系统，包括发射光信号的激光光源1、光电转换器2、光纤耦合器3、光纤线路4、主控模块5、第一无线模块6；其中，主控模块5可以是MCU或者CPU，外部的监控终端7可以是移动设备或者是监控室内的主控电脑，光纤线路4为单模光纤线路或者单模保偏光纤线路，并且光纤线路4横向埋入地质层中并且光纤线路4与地表的距离大于2m，光纤线路4质地柔软，可以根据地形改变而变形，使得光纤线路4更准确地感应地质变化。

光纤线路4设置在需进行检测的地质层中以感应地质变化，光纤线路4的两端分别与光纤耦合器3的另一同侧连接，光纤耦合器3同侧的一端与激光光源1连接并且光纤耦合器3的同一侧的另一端与光电转换器2连接，光电转换器2将光信号转化为电信号，再将地质变化信号输入到主控模块5中，第一无线模块6与主控模块5电性连接以使主控模块5与外部的监控终端7构成无线通讯连接。