[发明专利]一种基于分布式光纤动静应变测试的路基变形监测系统在审
| 申请号： | 201911110423.8 | 申请日： | 2019-11-14 |
| 公开（公告）号： | CN110686613A | 公开（公告）日： | 2020-01-14 |
| 发明（设计）人： | 何建平;李昌航;张世海;刘斌 | 申请（专利权）人： | 大连理工大学 |
| 主分类号： | G01B11/16 | 分类号： | G01B11/16 |
| 代理公司： | 21200 大连理工大学专利中心 | 代理人： | 李晓亮;潘迅 |
| 地址： | 116024 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | 一种基于分布式光纤动静应变测试的路基变形监测系统，属于岩土结构安全监测领域。分布式的光纤应变传感器和温度传感器布设到路基结构中，与接入分布式光纤应变温度解调仪连接，分布式光纤温度传感器测试的温度信息对同位置的分布式光纤应变传感器进行温度补偿。分布式光纤动静应变测试控制模块向分布式光纤应变温度采集模块发出采集动、静应变的指令，路基变形监测预警及安全评估模块接收并分析处理动、静应变信号。本发明通过设置分布式光纤应变温度解调仪的数据采集条件分别实现分布式高精度静应变和分布式低精度动应变测试，并基于动静应变的信息分析对高速公路、高速铁路的路基岩溶突发塌陷和长期缓慢沉降变形进行同时监测，有效提高路基突发塌陷预警时间。 | ||
| 搜索关键词： | 分布式光纤 路基 温度解调 应变测试 塌陷 分布式光纤温度传感器 分布式光纤应变传感器 预警 光纤应变传感器 安全评估模块 变形监测系统 数据采集条件 温度采集模块 温度传感器 测试 安全监测 变形监测 沉降变形 分析处理 控制模块 路基结构 温度补偿 温度信息 信息分析 岩土结构 应变信号 动应变 同位置 布设 高速铁路 高速公路 采集 指令 监测 | ||
【主权项】：
1.一种基于分布式光纤动静应变测试的路基变形监测系统，其特征在于，所述的路基变形监测系统包括分布式光纤应变传感器1、分布式光纤温度传感器2、分布式光纤动静应变测试转换控制模块3、分布式光纤应变温度解调仪4、路基变形监测预警及安全评估模块5，/n所述的分布式光纤应变传感器1和分布式光纤温度传感器2布设到路基结构中，所述的分布式光纤应变传感器1在沿路基延伸方向分层布设，分布式光纤温度传感器2与分布式光纤应变传感器1平行同槽布设且首尾相连形成一条分布式信号传输线路并接入分布式光纤应变温度解调仪4中，通过分布式光纤温度传感器2测试的温度信息对同位置的分布式光纤应变传感器1进行温度补偿，/n所述的分布式光纤动静应变测试控制模块3向分布式光纤应变温度采集模块4发出采集动、静应变的指令，采集的动、静应变信息传输至路基变形监测预警及安全评估模块5中，当分布式光纤动静应变测试转换控制模块3发出动态应变采集指令时，分布式光纤应变温度解调仪4的数据采集参数设置为高速低精度采集条件：空间分辨率2.0m、距离采样分辨率2.0m、布里渊频率扫描步长10MHz和数据采集平均次数2的11次方，设置后进行数据采集，当分布式光纤动静应变测试转换控制模块3发出静态应变采集指令时，分布式光纤应变温度解调仪4的数据采集参数设置为高精度静态采集条件：空间分辨率0.5m、距离采样分辨率0.1m、布里渊频率扫描步长2MHz和数据采集平均次数2的14次方，设置后进行数据采集，/n所述的路基变形监测预警及安全评估模块5接收并分析处理动、静应变信号，对动应变突变信号进行路基突发塌陷预警；对静态应变信号进行路基变形量计算，评估路基安全状态。/n
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- 一种基于数字散斑干涉的曲面物体离面形变测量方法及装置，其特征是通过对曲面物体进行40～50度入射照明并采集光束偏转前、后以及相移前后的散斑图获取曲面的三维形貌，根据三维形貌计算得到曲面上任意点的法线矢量，然后通过对待测曲面进行加载，进一步得到待测曲面变形前后的不同散斑图，结合形貌测量获得曲面物体表面任意一点的法线矢量，测得沿法线方向的离面形变。本发明能够对三维形貌和离面形变实现综合测量，是一种无损，全场，高效的数字散斑干涉测量方法。
- 一种大型塔吊缆索疲劳监测中FBG传感器的植入方法-201910868748.6
- 顾道伟;高建;倪明刚 - 江苏卓然智能重工有限公司
- 2019-09-16 - 2020-01-17 - G01B11/16
- 本发明公开了一种大型塔吊缆索疲劳监测中FBG传感器的植入方法，包括组合式缆索，所述组合式缆索的剖面在位于其组合面的中心处设置有孔隙，所述组合式缆索的外侧在位于螺旋柱形体的周围设置有不锈钢钢管，所述不锈钢钢管套接于组合式缆索的螺旋柱形体处，所述不锈钢钢管的外侧在位于柱形外表面的周围设置有热收缩套管，所述热收缩套管套接于不锈钢钢管和组合式缆索的相交处，所述热收缩套管可在高温的作用下将不锈钢钢管和组合式缆索的相交处进行包裹，这样的设置，可通过缆索的钢筋对光纤光栅直接作用力来测量应变力，该测量的指向性更加精准，且在测量的过程中误差较小，实用性更佳。
- 基于光纤布拉格光栅物体形状重构的方法及系统-201910956745.8
- 徐敬;吴景盈;邱杨;吴叶舟;孙兵 - 浙江大学
- 2019-10-10 - 2020-01-17 - G01B11/16
- 本发明公开了一种基于光纤布拉格光栅物体形状重构的方法，包括以下步骤：①当待测物体形状发生变化时，通过光谱分析仪测得光纤布拉格光栅的中心波长，将光谱分析仪测量得到的波长漂移量转换为应变值，②将应变值转换为离散曲率值，④根据空间曲线理论和样条插值理论，将各个传感点的离散曲率值连续化，⑤将连续化的弯曲曲率代入Frenet‑serret方程，⑥求得切向量后，不定积分得到待测物曲线形状。本发明的测量精度得到了提高，适应于相邻光纤布拉格光栅传感器距离相对较远的情况下进行测量，该方法可以节约为了增加测量精度而需要增加的光纤布拉格光栅传感器数量。
- 一种多方位形变监测仪-201920939922.7
- 翟越;高甲艳;侯亚楠;李艳;屈璐;孟凡东;李宇白;刘旭阳 - 西安超越智能科技有限公司
- 2019-06-21 - 2020-01-17 - G01B11/16
- 本实用新型公开了一种多方位形变监测仪，包括安装底座、形变检测模块和旋转机构，所述安装底座包括底板、轴承、竖直杆和承载机箱，所述旋转机构带动所述竖直杆转动，所述旋转机构包括电机、转动轴和齿轮链条传动部件，所述齿轮链条传动部件包括主动齿轮、从动齿轮和链条，所述形变检测模块包括倾斜检测模块和沉降监测模块，所述倾斜检测模块包括第一激光测距传感器、第二激光测距传感器和第三激光测距传感器，所述沉降监测模块包括红外激光发射器和相机。本实用新型结构简单，省时、省力，能够对待测物上的多点进行检测，实现建筑物、构筑物及边坡等待测物多个方位的检测，以使倾斜或者沉降变形检测更全面。
- 一种全隧道安全监测系统及实施方法-201810727532.3
- 吕京生;王昌;张发祥;姜劭栋;倪家升;李淑娟;刘小会 - 山东省科学院激光研究所
- 2018-07-04 - 2020-01-14 - G01B11/16
- 本发明涉及一种全隧道安全监测系统，包括分别与数据采集中心电连接的GPS系统、光纤应变监测系统，与光纤应变监测系统电连接且埋设在隧道监控区域下方的应变监测光缆；光纤应变监测系统为光纤分析仪，GPS系统用来实现隧道整体沉降监测；光纤应变监测系统通过连续的光缆实现隧道全方位的应变监测，并提供精确定位，所测形变为相对形变，并可对形变量进行累计。系统监测精度高，能够实现隧道大型事故性形变的前期预警；能够实现隧道形变方向的判断；智能化程度高，对异常情况能够准确定位，并实现多种手段报警；监测寿命长，能够实现隧道全寿命周期内的监测；维护成本低，后期近乎零维护。
- 基于光纤传感技术的地表沉降准分布式监测装置及方法-201911019803.0
- 夏开文;董鹏;徐颖;张开雨;赵玺 - 天津大学
- 2019-10-24 - 2020-01-14 - G01B11/16
- 本发明公开了一种基于光纤传感技术的地表沉降准分布式监测装置及方法，包括准分布式沉降监测站点、分布式光纤定点传感线路、PPP‑BOTDA光纤数据采集仪和数据处理系统。每个所述准分布式沉降监测站点上布置定点锚固支架；所述分布式光纤定点传感线路包括分布式光纤进、回线部分，两部分分布式光纤均固定在定点锚固支架上；所述分布式光纤进线部分呈锯齿状布置，且，位于相邻两个定点锚固支架之间的分布式光纤进线部分的分布式光纤呈预拉伸状态；位于相邻两个定点锚固支架之间的分布式光纤回线部分的分布式光纤呈松弛状态。本发明在满足空间分辨率的条件下，既扩大了监测范围，又保证了监测精度，弥补了以往监测技术效率低、空间分辨率低、精度低的不足。
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