邊坡滑坡監(jiān)測裝置及其安裝方法及一種邊坡滾石監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光纖光柵邊坡滑坡監(jiān)測裝置，其包括依次連接的光纖光柵傳感器、傳輸光纜和信號處理器；所述光纖光柵傳感器包括依次連接的錨頭、測繩、彈簧、懸臂梁和附著于所述懸臂梁上的光纖光柵；所述懸臂梁置于一外殼內(nèi)且一端固定于所述外殼、另一端與彈簧連接；所述光纖光柵通過所述傳輸光纜與所述信號處理器連接。本發(fā)明的邊坡滑坡監(jiān)測裝置具有如下優(yōu)點：(1)實時地對邊坡狀態(tài)進行監(jiān)控，觀測結(jié)果連續(xù)，及時性好；(2)電絕緣性能好，適用范圍廣，安全可靠；（3）抗電磁干擾性能好，可遠(yuǎn)距離監(jiān)測；(4)化學(xué)性能穩(wěn)定好，安全、可靠。另本發(fā)明還涉及一種光纖光柵邊坡滑坡監(jiān)測裝置的安裝方法和一種邊坡滾石監(jiān)測裝置。
【專利說明】邊坡滑坡監(jiān)測裝置及其安裝方法及一種邊坡滾石監(jiān)測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種邊坡滑坡監(jiān)測裝置，尤其涉及一種光纖光柵邊坡滑坡監(jiān)測裝置。另本發(fā)明還涉及一種光纖光柵邊坡滑坡監(jiān)測裝置的安裝方法和一種邊坡滾石監(jiān)測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展迅速，尤其是公路、鐵路、隧橋等建設(shè)發(fā)展速度尤為突出。但是我國山多地少，尤其是西部地區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻繁，邊坡的穩(wěn)態(tài)決定交通線路的運營安全，邊坡的變形失穩(wěn)會對人類生命安全和財產(chǎn)構(gòu)成直接危害，我國在這方面也做了很多防治工作，建立了不少邊坡監(jiān)測系統(tǒng)，進行邊坡穩(wěn)定監(jiān)測分析。
[0003]目前傳統(tǒng)的邊坡滑坡監(jiān)測通常包括以下幾類:(1)人工使用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、測距儀觀測，這種方案缺點在于及時性差，觀測不連續(xù)；(2) GPS監(jiān)測，這種方案缺點在于系統(tǒng)昂貴；(3)使用傳統(tǒng)的電類傾斜儀、位移計、應(yīng)變計進行監(jiān)測，這種方案缺點在于無法解決野外供電問題，信號遠(yuǎn)程傳輸難，且系統(tǒng)容易遭受雷電破壞。
[0004]綜上所述，傳統(tǒng)的邊坡監(jiān)測各種方案，都無法同時解決邊坡監(jiān)測的及時性、安全性、可靠性差，價格昂貴，抗電磁干擾性弱，長距離傳輸?shù)葐栴}。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明專利針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出了一種邊坡滑坡監(jiān)測裝置及其應(yīng)用方法。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案具體如下:
一種邊坡滑坡監(jiān)測裝置，其包括依次連接的光纖光柵傳感器、傳輸光纜和信號處理器；所述光纖光柵傳感器包括依次連接的錨頭、測繩、彈簧、懸臂梁和附著于所述懸臂梁上的光纖光柵；所述懸臂梁置于一外殼內(nèi)且一端固定于所述外殼、另一端與彈簧連接；所述光纖光柵通過所述傳輸光纜與所述信號處理器連接。
[0007]本發(fā)明的邊坡滑坡監(jiān)測裝置與傳統(tǒng)的邊坡滑坡監(jiān)測裝置相比，具有如下優(yōu)點:(I)通過傳輸光纜將光纖光柵傳感器與信號處理器連接，實時地對邊坡狀態(tài)進行監(jiān)控，觀測結(jié)果連續(xù)，及時性好；(2)電絕緣性能好，適用范圍廣，安全可靠:光纖本身是由電介質(zhì)構(gòu)成的，而且無需電源驅(qū)動，因此適宜于在易燃易爆的油、氣、化工生產(chǎn)中使用；(3)抗電磁干擾性能好，可遠(yuǎn)距離監(jiān)測:一般電磁輻射的頻率比光波低許多，所以在光纖中傳輸?shù)墓庑盘柌皇茈姶鸥蓴_的影響，光纖傳輸損耗小，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控監(jiān)測；(4)化學(xué)性能穩(wěn)定好，安全、可靠:由于制作光纖的材料石英具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，因此光纖傳感器適宜于在較惡劣環(huán)境中使用。
[0008]優(yōu)選的，所述錨頭為爪手式錨頭、螺紋式錨頭或液壓式錨頭。
[0009]優(yōu)選的，所述測繩為鍍鋅鋼絲繩。
[0010]優(yōu)選的，所述傳輸光纜為光纖光纜。
[0011]另外，本發(fā)明還提供一種邊坡滑坡監(jiān)測裝置的安裝方法，安裝時，所述錨頭固定于所述邊坡的內(nèi)部的穩(wěn)定層；所述測繩和所述彈簧的安裝方向與所述邊坡的潛在滑動層垂直；所述外殼緊貼在所述邊坡的潛在滑動層的外表面。
[0012]最后，本發(fā)明還提供一種邊坡滾石監(jiān)測裝置，其包括至少兩個光纖光柵傳感器，所述至少兩個光纖光柵傳感器的光纖光柵通過光纖串聯(lián)，最末端的光纖光柵通過傳輸光纜與所述信號處理器連接。當(dāng)邊坡發(fā)生滾石時，砸斷光纖或傳輸光纜，實現(xiàn)滾石監(jiān)測。
[0013]【【專利附圖】

【附圖說明】】
圖1為本發(fā)明邊坡滑坡監(jiān)測裝置的示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明邊坡滑坡監(jiān)測裝置的工作原理示意圖。
[0015]【【具體實施方式】】
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細(xì)的闡述。
[0016]如圖1所示，為本發(fā)明邊坡滑坡監(jiān)測裝置的示意圖，其包括依次連接的光纖光柵傳感器1、傳輸光纜2和信號處理器3 ;所述光纖光柵傳感器I包括依次連接的錨頭11、測繩12、彈簧13、懸臂梁14和附著于所述懸臂梁14上的光纖光柵15 ;所述懸臂梁14置于一外殼16內(nèi)且一端固定于所述外殼16、另一端與彈簧13連接；所述光纖光柵15通過所述傳輸光纜2與所述信號處理器3連接。
[0017]其中，錨頭11可選用爪手式錨頭、螺紋式錨頭或液壓式錨頭，具體錨頭11可根據(jù)地質(zhì)條件和不同的監(jiān)測需要進行選擇；所述測繩12為鍍鋅鋼絲繩；所述傳輸光纜2為光纖光纜，由于光纖光纜信號損失小，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的信號傳輸。
[0018]進一步參考圖2，為本發(fā)明邊坡滑坡監(jiān)測裝置的工作原理示意圖，其中邊坡包括內(nèi)部的穩(wěn)定層4和外部滑動層5，初始安裝時，錨頭11自固定或者澆鑄到邊坡內(nèi)部的穩(wěn)定層4中，所述穩(wěn)定層4可以是穩(wěn)定的巖石層或邊坡內(nèi)部穩(wěn)定的土體層，這樣可以保證錨頭位置不受外界滑坡影響。與錨頭11連接的測繩12和彈簧13 (圖2中未標(biāo)示)安裝方向與邊坡潛在的滑動方向A — B垂直，滑坡后測繩12被拉伸并改變垂直方向，測繩的位移變化量通過彈簧13傳遞至外殼16內(nèi)的光纖光柵15上,光纖光柵15的形變信息通過傳輸光纜2傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的信號處理器3中實現(xiàn)檢測、顯示、報警。
[0019]本發(fā)明的邊坡滑坡監(jiān)測裝置安裝時，應(yīng)注意保證所述錨頭11固定于所述邊坡的內(nèi)部的穩(wěn)定層4中；所述測繩12和所述彈簧13的安裝方向與所述邊坡的潛在滑動方向A — B垂直；所述外殼16緊貼在所述邊坡的潛在滑動層的外表面。
[0020]另外，本發(fā)明還提供一種邊坡滾石監(jiān)測裝置，其包括至少兩個上文所述的光纖光柵傳感器I，所述至少兩個光纖光柵傳感器I的光纖光柵15通過若干光纖串聯(lián),最末端的光纖光柵15通過傳輸光纜2與所述信號處理器3連接。當(dāng)邊坡發(fā)生滾石時，光纖或傳輸光纜2被砸斷，遠(yuǎn)端的信號處理器接收到該信號，實現(xiàn)滾石監(jiān)測。
[0021]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種邊坡滑坡監(jiān)測裝置，其特征在于:其包括依次連接的光纖光柵傳感器、傳輸光纜和信號處理器；所述光纖光柵傳感器包括依次連接的錨頭、測繩、彈簧、懸臂梁和附著于所述懸臂梁上的光纖光柵；所述懸臂梁置于一外殼內(nèi)且一端固定于所述外殼、另一端與彈簧連接；所述光纖光柵通過所述傳輸光纜與所述信號處理器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的邊坡滑坡監(jiān)測裝置，其特征在于:所述錨頭為爪手式錨頭、螺紋式錨頭或液壓式錨頭。
3.如權(quán)利要求1所述的邊坡滑坡監(jiān)測裝置，其特征在于:所述測繩為鍍鋅鋼絲繩。
4.如權(quán)利要求1所述的邊坡滑坡監(jiān)測裝置，其特征在于:所述傳輸光纜為光纖光纜。
5.一種權(quán)利要求1所述的邊坡滑坡監(jiān)測裝置的安裝方法，其特征在于:所述錨頭固定于所述邊坡的內(nèi)部的穩(wěn)定層；所述測繩和所述彈簧的安裝方向與所述邊坡的潛在滑動層垂直；所述外殼緊貼在所述邊坡的潛在滑動層的外表面。
6.一種邊坡滾石監(jiān)測裝置，其特征在于:其包括至少兩個權(quán)利要求1中所述的光纖光柵傳感器，所述至少兩個光纖光柵傳感器的光纖光柵通過光纖串聯(lián)，最末端的光纖光柵通過傳輸光纜與所述信號處理器連接。
【文檔編號】G01B11/16GK104165597SQ201310185414
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月20日
【發(fā)明者】湯樹成, 周楓, 張 杰, 鄭煒, 孟申慶, 張恒, 何唯平 申請人:上海啟鵬工程材料科技有限公司, 深圳海川新材料科技有限公司, 深圳市海川實業(yè)股份有限公司, 深圳海川工程科技有限公司