CN220437361U - 一种滑移型危岩体块体变形的无干扰光纤智能监测装置 - 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无干扰光纤智能监测装置，包括数据采集单元、数据监控单元和数据处理单元，数据采集单元、数据监控单元和数据处理单元依次连接；本实用新型应用先进的光纤传感器技术，对滑移型危岩体块体下缘结构面进行实时监测，进而实现对滑移型危岩体块体进行无干扰的实时监测。本实用新型具备体积小、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。
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无干扰光纤智能监测装置。
背景技术
我国是一个多山国家，也是一个地质灾害频发的国家，随着公路和铁路的快速修建以及山区城镇建设的高速发展，岩石由于物理风化的原因，在降水、地震、人类活动等多条件触发下，极易出现危岩失稳崩塌等自然灾害造成公路、铁路和房屋损坏的情况，这愈发引起人类对山地地质安全问题的关注。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。对特定类型的危岩体进行变形监测时，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，对危岩体没有干扰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无干扰光纤智能监测装置。
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无干扰光纤智能监测装置，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宽带光源、FBG传感器、光纤和FBG解调仪，所述的数据采集单元包括若干个通过所述光纤依次连接的所述FBG传感器，所述FBG传感器通过涂抹环氧树脂，将其固定在滑移型危岩体块体的下缘结构面。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，分别监测危岩体块体下缘处结构面的位移和应变。
进一步地，所述数据采集单元一端设置所述宽带光源，所述宽带光源设置于山体底部边缘的一侧，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解调仪设置于山体底部边缘的另一侧。
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块体下缘结构面的形变情况，进而实现对滑移型危岩块体的无干扰实时监测。
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无干扰光纤智能监测装置，该装置应用了先进的光纤传感器技术，对滑移型危岩体块体下缘结构面进行实时监测，进而实现对滑移型危岩体块体的无干扰实时监测，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无干扰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；
图3是本实用新型提供的FBG传感器设置大样图；
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-宽带光源；5-滑移型危岩体；6-山体；7-环氧树脂；8-滑移型危岩体下缘结构面；
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和宽带光源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传感器通过光纤依次连接，所述FBG传感器通过涂抹环氧树脂，将其固定在滑移型危岩体块体的下缘结构面，在所述光纤输入端连接所述宽带光源，所述宽带光源设置在山体底部边缘的一侧，所述光纤输入端连接所述FBG解调仪，所述FBG解调仪设置在山体底部边缘的另一侧。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块体下缘结构面的形变情况，进而实现对滑移型危岩体块体的无干扰实时监测。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，滑移型危岩体块体的下缘结构面长度为7m，FBG传感器每1米设置一个，共计7个。
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 (7)
1.一种滑移型危岩体块体变形的无干扰光纤智能监测装置，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、宽带光源、光纤和FBG解调仪，所述数据采集单元包含若干个通过所述光纤依次连接的所述FBG传感器，所述FBG传感器通过涂抹环氧树脂，将其固定在滑移型危岩体块体的下缘结构面；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无干扰光纤智能监测装置，其特征在于：所述的FBG传感器采用两点串FBG的形式，分别监测危岩体下缘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无干扰光纤智能监测装置，其特征在于：所述数据采集单元一端设置所述宽带光源，所述宽带光源设置于山体底部边缘的一侧，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解调仪设置于山体底部边缘的另一侧。
4.根据权利要求1所述的一种滑移型危岩体块体变形的无干扰光纤智能监测装置，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无干扰光纤智能监测装置，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无干扰光纤智能监测装置，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块体下缘结构面的形变情况，进而实现对滑移型危岩块体的无干扰实时监测。
7.根据权利要求1所述的一种滑移型危岩体块体变形的无干扰光纤智能监测装置，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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