CN220356322U - 一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置，包括数据采集单元、数据监控单元和数据处理单元；所述数据采集单元包括FBG传感器、锚杆、光纤和FBG解调仪；本实用新型结合先进的光纤传感器技术和锚固支护技术，对滑移型危岩体块体内部结构面进行实时监测，可以有效提高对危岩体变形监测的测量精度，同时还对滑移型危岩体进行锚固支护治理措施。本实用新型可以实现自动化实时监控，而且可在现场对装置进行操作，不仅可以帮助现场监测人员第一时间了解危岩体现场变形情况，还有效地避免危岩体失稳崩塌等事故的发生，保障了人员、设备、周边建筑等的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及危岩体变形监测领域，具体涉及一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置。
背景技术
目前危岩体变形监测主要方法包括：危岩体的外部变形监测和内部变形监测，其中外部变形监测由于原理简单且数据直观，其应用范围甚广。外部变形监测可以通过监测危岩体位移、裂缝变形和地面变形等情况进行监测，但对特定类型的危岩体进行变形监测时，所测数据不如内部变形监测的所测数据更加精确。同时，进行危岩体内部变形监测时，可能会因施工操作不当，损坏危岩体结构面进而出现危岩体崩塌等安全隐患问题。随着物联网、光纤布拉格光栅(FBG)、数字信息处理等新兴技术的不断出现，为危岩体变形监测技术的发展也提供了有力的支撑。因此，有必要使用新兴技术研制出一种安全性较高，且监测效果较精确的特定类型的危岩体变形监测装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置，其特征在于：包括数据采集单元、数据监控单元和数据处理单元，所述数据采集单元包括FBG传感器、锚杆、光纤和FBG解调仪，所述FBG传感器分别通过所述光纤固定在所述锚杆指定位置上，一部分所述光纤固定在锚杆上，一部分所述光纤固定在滑移型危岩块体上，所述锚杆以点锚的形式，打入滑移型危岩块体上的预留孔洞中，打入深度根据结构面与滑移型危岩块体表面的距离而定，所述数据监控单元包括数据传输模块和数据监控中心，所述数据处理单元包括物联网传输设备、数据存储设备和终端数据处理设备，所述数据采集单元、所述数据监控单元和所述数据处理单元依次连接。
进一步地，所述的FBG传感器采用两点串FBG的形式，分别监测危岩体内部结构面的位移和应变。
进一步地，所述数据采集单元一端通过所述光纤与所述FBG解调仪连接，另一端通过所述光纤与所述FBG传感器连接，所述FBG解调仪设置于山体的顶部。
进一步地，所述数据采集单元通过所述数据传输模块将现场采集的位移数据和应变数据传输到数据监控中心。
进一步地，所述数据监控中心分别与物联网传输设备和数据存储设备连接，所述终端数据处理设备的输入端分别与物联网传输设备和数据存储设备连接。
进一步地，所述数据监控中心接收FBG解调仪传输来的数据并存储至数据存储设备中，并对接收到的数据进行分析计算，调取数据存储设备中存储的初始数据与分析计算的结果进行比对，将比对结果通过物联网传输设备传输至终端数据处理设备中进行可视化；管理人员根据可视化的数据判断是否异常，从而实时掌握滑移型危岩体内部的形变情况。
进一步地，所述锚杆采用HRB400钢筋或HRB500钢筋，其间距根据所述锚杆的长度L取0.5L。
进一步地，所述数据传输模块采用无线网络传输。
本实用新型提供了一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置，该装置结合先进的光纤传感器技术和锚固支护技术，对滑移型危岩体块体内部进行实时监测，同时还对滑移型危岩体进行锚固了支护治理措施，该装置具备体积小、精度高、功耗低等特点，可以实现24小时无间断自动化实时监控，而且可在现场对装置进行操作，简单实用，人机交互界面友好，可以帮助现场监测人员第一时间了解危岩体现场变形情况。而且本实用新型通过监测滑移型危岩体结构面的变形情况，可以有效提高对危岩体变形监测的测量精度。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的具体实施方式一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型提供的一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置的结构示意图；
图2是本实用新型提供的滑移型危岩体块体的光纤监测部署示意图；
附图中，各标号所代表的名称如下：
1-FBG解调仪；2-光纤；3-FBG传感器；4-锚杆；5-滑移型危岩体
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型内容作进一步阐述。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。
实施例：
一种滑移型危岩体块体变形的监测装置，包括数据采集单元、数据监控单元和数据处理单元，数据采集单元、数据监控单元和数据处理单元依次连接。
所述数据采集单元，如附图2所示，包括FBG解调仪1、光纤2、FBG传感器3和锚杆4。通过对滑移型危岩体块体提前进行调查与识别，将若干个所述FBG传感器，分别通过所述光纤，固定在所述锚杆指定位置上。所述的FBG传感器采用两点串FBG的形式，分别监测危岩体内部结构面的位移和应变。所述述锚杆以点锚的形式，打入滑移型危岩块体上的预留孔洞中。所述光纤一部分所述光纤固定在锚杆上，一部分光纤固定在滑移型危岩块体上。所述数据采集单元一端通过所述光纤与所述FBG解调仪连接，另一端通过所述光纤与所述FBG传感器连接，所述FBG解调仪设置于山体的顶部。
所述锚杆采用HRB400钢筋或HRB500钢筋，其间距根据所述锚杆的长度L取0.5L，打入深度根据结构面与滑移型危岩块体表面的距离而定，以保证FBG传感器处于结构面处。本实例中，所述锚杆采用HRB500钢筋，结构面与滑移型危岩块体表面的距离通过设备测得约为5m，则锚杆长度为6.5m，在锚杆自由端处1.5m设置FBG传感器，锚杆间距为3.25m。
所述数据监控单元包括数据传输模块和数据监控中心。所述FBG解调仪通过所述数据传输模块将现场采集的位移数据和应变数据传输到数据监控中心，本实例中，数据传输模块采用无线网络传输。
所述数据处理单元包括物联网传输设备、数据存储设备和终端数据处理设备。所述数据监控中心分别与物联网传输设备和数据存储设备连接，所述终端数据处理设备的输入端分别与物联网传输设备和数据存储设备连接。
本实例中，所述数据监控中心接收FBG解调仪传输来的数据并存储至数据存储设备中，并对接收到的数据进行分析计算，调取数据存储设备中存储的初始数据与分析计算的结果进行比对，将比对结果通过物联网传输设备传输至终端数据处理设备中进行可视化；管理人员根据可视化的数据判断是否异常，从而实时掌握滑移型危岩体内部的形变情况。有效地避免危岩体失稳崩塌等事故的发生，保障了人员、设备、周边建筑等的安全。
本实施例中，终端数据处理设备可以采用智能移动终端(智能手机、平板电脑)或便携式计算机等。
Claims (8)
1.一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置，其特征在于：包括数据采集单元、数据监控单元和数据处理单元；所述数据采集单元包括FBG传感器、锚杆、光纤和FBG解调仪；所述数据采集单元包括若干个所述FBG传感器，分别通过所述光纤固定在所述锚杆指定位置上，一部分所述光纤固定在锚杆上，一部分所述光纤固定在滑移型危岩块体上；所述锚杆以点锚的形式，打入滑移型危岩块体上的预留孔洞中，打入深度根据结构面与滑移型危岩块体表面的距离而定；所述数据监控单元包括数据传输模块和数据监控中心；所述数据处理单元包括物联网传输设备、数据存储设备和终端数据处理设备；所述数据采集单元、所述数据监控单元和所述数据处理单元依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置，其特征在于：所述的FBG传感器采用两点串FBG的形式，分别监测危岩体内部结构面的位移和应变。
3.根据权利要求1所述的一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置，其特征在于：所述数据采集单元一端通过所述光纤与所述FBG解调仪连接，另一端通过所述光纤与所述FBG传感器连接，所述FBG解调仪设置于山体的顶部。
4.根据权利要求1所述的一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置，其特征在于：所述数据采集单元通过所述数据传输模块将现场采集的位移数据和应变数据传输到数据监控中心。
5.根据权利要求1所述的一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置，其特征在于：所述数据监控中心分别与物联网传输设备和数据存储设备连接，所述终端数据处理设备的输入端分别与物联网传输设备和数据存储设备连接。
6.根据权利要求5所述的一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置，其特征在于：所述数据监控中心接收FBG解调仪传输来的数据并存储至数据存储设备中，并对接收到的数据进行分析计算，调取数据存储设备中存储的初始数据与分析计算的结果进行比对，将比对结果通过物联网传输设备传输至终端数据处理设备中进行可视化；管理人员根据可视化的数据判断是否异常，从而实时掌握滑移型危岩体内部的形变情况。
7.根据权利要求1所述的一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置，其特征在于：所述锚杆采用HRB400钢筋或HRB500钢筋，其间距根据所述锚杆的长度L取0.5L。
8.根据权利要求4所述的一种滑移型危岩体块体变形的光纤智能监测装置，其特征在于：所述数据传输模块采用无线网络传输。
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