[实用新型]孔隙水渗压动态实时监测装置

摘要

一种孔隙水渗压动态实时监测装置，包括光栅渗压传感器和监测仪器组成，监测仪器包括光栅波长解调部分、微处理器控制部分、无线发射部分及电源部分。所述光栅解调部分连接有光栅渗压传感器，将光栅传感器的光信号转换为数字信号；微处理器控制部分负责数据采集、存储、显示等功能；电源控制部分控制各电路电源的通断；无线发射部分监测采集的数据通过GSM网络发射到控制中心。本实用新型实现了钻孔、堤坝、管道等孔隙水渗压的自动监测，省去人工操作的人力成本，提高了测量精度和准确度，有效实现恶劣环境下24小时全天候监控孔隙水渗压情况，为地质灾害监测预警提供数据支持。

主权项

一种孔隙水渗压动态实时监测装置，其特征在于：此装置由光栅渗压传感器（1）连接监测仪器组成，监测仪器包括光栅波长解调部分（2）、微处理器控制部分（3）、无线发射部分（4）及电源部分（5）；光栅渗压传感器（1）为独立部分，其光栅渗压传感器的光接头和监测仪器的光输入接头连接；光栅波长解调部分（2）为：由宽带光源（21）连接光环行器（22），光环行器（22）连接光电转换模块（23）组成；微处理器控制部分（3）为：STM32核心处理单元（31）分别连接有光电转换模块（23）、液晶显示电路（32）、U盘存储电路（33）、时钟电路（34）和2402存储电路（35）；无线发射部分（4）由GPRS无线传输模块组成；电源部分（5）由锂电池（51）连接稳压电路（52），稳压电路（52）连接继电器（53）组成，上述各部分的连接关系如下：监测仪器内的宽带光源（21）输出宽带光，此宽带光连接至光环行器（22）的输入口，经光环行器（22）的输出口输出，通过监测仪器面板上的光接口连接至光栅渗压传感器（1），宽带光被光栅渗压传感器（1）中的光栅反射，此反射光通过监测仪器面板上的光接口连接至光环行器（22）的反射口，光环行器（22）的反射口和光电转换模块（23）连接，光电转换模块（23）将光信号转化为电信号，此电信号连接至STM32核心处理单元（31）、核心处理单元（31）和液晶显示模块（32）、U盘存储电路（33）、时钟电路（34）、2402存储电路（35）、无线发射部分（4）连接，电源部分（5）通过锂电池（51）、稳压电路（52）产生9V、5V、3.3V电压，由继电器（53）控制向监测仪器的各模块电路提供所需电压；光电转换模块（23）由相位光栅（231）、光电探测器（232）、前置放大电路（233）、噪声信号滤波电路（234）、二级放大电路（235）、模数转换电路（236）组成，上述各部分的连接关系如下：光电转换模块（23）的输入光信号入射相位光栅（231），相位光栅（231）将输入光信号按波长分离，分离后的光信号入射光电探测器（232），光电探测器（232）将光信号转化为电信号，此电信号很微弱且含有共模噪声信号，首先将该信号通过前置放大电路（233）进行放大，再通过噪声信号滤波电路（234），滤除电信号中的共模噪声信号，经二级放大电路（235）放大，二级放大电路（235） 的输出电压范围在0~3.0V，满足模数转换电路（236）需要的0~3.0V的电压范围，通过模数转化电路（236），转换为数字信号。