[实用新型]光纤文化遗产遗址健康监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及安全监测领域，特别是一种光纤光栅应用于文博领域的安全保护系统。

背景技术

随着人类历史的发展，文明的进化，文化遗产遗址也成为世界各国文化历史的象征和瑰宝。中国历史悠久，文化遗产遗址大多历史久远，或年久失修，有很多文化遗产遗址在发掘后保护不力，稍有不慎就会毁损。如何利用科技手段对文化遗产遗址进行全方位的监测保护，为修缮和保护提供可靠数据是文物保护部门的重要课题。目前文化遗产遗址的保护主要通过人工的经验判断，或用仪器进行定期监测，既不科学，也不具有连续性。

近年来，随着科技的进步，光纤传感无电安全监测技术和计算机网络的兴起，为古建筑和文物的监测带来了技术上的突破。在古建筑和文物保护监测中，既使用光纤光栅传感器感测信号又用光纤传输光信号，并经过网络分析仪转化为易于识别的数字化物理数据，这是目前传感技术最杰出的代表。是自动检测的革命性技术。光纤光栅传感器是一种新型全光纤无源器件，与普通传感器相比，具有不可比拟的优势和特点。它本质安全，防爆、无电传感、化学性能稳定、传输距离远、传输速度快、传输数据精确、可用于对外界参量的绝对测量，这种特性应用在对古建筑和文物的全方位监测保护上具有传统技术不可相比的优势。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种精度高，数据监测具有连续性，体积小，对原有建筑不损坏的光纤文化遗产遗址健康监测系统。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种光纤文化遗产遗址健康监测系统，其特征在于，包括安防单元、结构监测单元、气体监测单元、水文气象监测单元、数据接收单元、数据传输单元和数据处理单元；

所述安防单元、结构监测单元、气体监测单元、水文气象监测单元将采集到的信号传输至数据接收单元，再通过数据传输单元连接数据处理单元。

所述安防单元为布设在被测遗址周界或文物本体上的分布式光纤光栅传感器及设置在遗址内的光纤监控探头，所述分布式光纤光栅传感器连接报警单元。

所述结构监测单元为设置在被测物体表面或内部的光纤光栅应变传感器；

所述气体监测单元为布设在被测遗址范围内的光纤光栅气体传感器或低压电子气体传感器。

所述水文气象监测单元为设置在被测遗址范围内的光纤光栅温度传感器和光纤光栅湿度传感器或低压电子温度传感器和低压电子湿度传感器。

所述数据接收单元为光纤光栅解调仪和数据采集仪。

所述数据传输单元为传输光缆或无线传输发射与接收装置。

所述数据处理单元为计算机。

本实用新型的积极效果是：(1)光纤本身材料为二氧化硅，不导电，不易燃，可避免火灾、雷击隐患。(2)光纤传输快，距离远(3)光纤传感器体积小，传输光缆较细，易于安装和敷设，且对原有建筑不造成破坏。(4)对安装环境要求不高。(5)数据传输量大。(6)监测数据精度高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型连接关系示意图。

具体实施方式

如图1所示，分布式光纤光栅传感器布设在被测遗址周界和文物本体上，并且连接报警单元，报警单元为蜂鸣器，不论光纤的任何一点收到破坏或触碰都可以及时准确报警，光纤监控探头全方位对文化遗产遗址进行监控。

光纤光栅应力传感器、光前光栅位移传感器和光纤光栅压力传感器设置在被测物体表面或内部，光纤光栅应力传感器、光前光栅位移传感器对结构的位移、下沉、倾斜等进行监测，光纤光栅压力传感器和光纤光栅重力传感器对被测物体的压力重力变化进行监测。

光纤光栅气体传感器或低压电子气体传感器对影响遗产遗址保护的有害气体浓度的变化进行监测(比如：二氧化硫、二氧化碳、臭氧、PM2.5等)。

光纤光栅温度传感器和光纤光栅湿度传感器或低压电子温度传感器和低压电子湿度传感器。对影响遗产遗址保护的空气温湿度、水位、水质、土壤水分、土壤温湿度、等进行实时监测。

光纤光栅解调仪和数据采集仪通过传输光缆或无线传输发射与接收装置将数据传输给计算机。

计算机对数据进行储存分析。