[实用新型]高等级公路软基光纤监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高等级公路软基施工监测信息的处理和传送方法，具体的说是一种利用光纤传感器监测公路软基的方法和系统。

技术背景

软土地基的形变和稳定是软基筑路工程的两个关键性的问题，也是软基处理的主题。它们与土的应力、应变以及施工时加荷速率有着密切的关系。为了确保路基在施工过程中的安全稳定及准确预测工后沉降，应在工程全线选定具有代表性的特殊断面和一般断面进行软基监测，定量测定地基的应力和应变系数，以便动态地控制加载速率，监控并指导全线路堤填筑的施工，并为控制各类土层的固结状况和有效固结深度积累资料。因此对软基进行监测是一项必不可少的关键性工作。

我国高速公路软基监测当前主要采用埋入式沉降标、测斜仪、孔隙水压计等手段，这些方法自动化程度及仪器可靠性低、数据不及时、测量精度低，影响软基监测的效果和工后沉降的预测，不利于信息化施工。

因此本实用新型采用智能光纤光栅传感技术，对智能光纤在线监测高等级公路深厚软基的机理进行分析和试验研究，建立光纤传感技术和网络技术为一体的新型软基在线监测系统，以实现连续、实时对整个软基处理过程中孔压消散、沉降变形、水位、温度变化情况及土体排水固结等发展变化过程进行远程动态监测，从而实现软基施工及工后监测过程的智能化和信息化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高等级公路软基光纤监测系统，该监测系统实时读取施工现场检测数据，经过计算得到包括路基沉降、水压力以及温度等各种监控参数，将检测数据及监控参数以用户图形界面的方式显示给各监理单位、监控单位和业主，各参建单位可在任何时候对现场施工情况进行监视，对历史情况进行查询，及时掌握最新的软基监控信息；利用检测数据进行处理，形成项目所需的各种报表、图形；同时，通过对监控参数的分析和查询，及时了解施工进展情况，保证工程整体质量。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高等级公路软基光纤监测系统，所述监测系统包括，埋设在软基中的光纤光栅传感器，将采集的数据通过光纤传输给软基光纤光栅解调仪；该光纤光栅解调仪将信号通过网络 传输给所述光纤监测系统；光纤监测系统对数据进行处理；将处理过的数据通过显示器显示给用户。

所述传感器为沉降光纤光栅传感器。

所述埋设在软基中的传感器采集数据的频率为250个/秒。

所述高等级公路软其光纤监测系统，包括软基光纤实时参数监测、沉降计算和报警以及参数配置，供用户对公路软基状况进行在线监测。实时参数监测读取光纤检测数据存放的文件；沉降计算和报警是利用实时数据和历史数据计算得到包括路基沉降、水压力以及温度等监控参数，将计算结果返回给用户图形界面显示，并对路基沉降结果进行分类，实现沉降报警；参数配置可以更改和保存各监控参数计算表达式中的各项参数，便于根据不同施工情况对各监控参数的计算进行校正。

本实用新型中，光纤检测到的实时数据存放于指定存储文件中，供用户进行读取和查询。对数据进行加工处理后返回到用户图形界面的操作结果可以是各种数值、图形和曲线。本实用新型由Visual C++6.0开发。

本实用新型中，所述用户包括施工单位、监理单位和监控单位。

用户通过图形界面选择需要读取数据的文件，系统读取数据，通过计算后将包括路基沉降、水压力以及温度等各种监控参数以数值、图形及曲线显示给用户，并对路基总沉降量进行查询和报警。用户还可以通过图形界面读取文件、历史沉降曲线、沉降报警、修改参数和用户名和密码。

本实用新型可以方便地对软基监控数据进行查询和运算，形成用户所需的各种图形、曲线，实时反映软基处理的全部或局部状况。

本实用新型的优点是：1.实时性好，实时读取数据并显示，加快监测数据的传递、实时反映软基处理的情况，便于了解现场施工情况；2.自动化程度高，自动读取和准确显示现场采集数据，自动对各种监测参数进行量化计算，并结合历史沉降和当前沉降情况进行报警，有利于全面反映软基情况。

当前对路基沉降、水压力以及温度等各种监控参数的计算是通过人工利用检测数据进行计算后，再以书面报告提交，不仅耗费时间，而且当沉降出现异常时往往不能及时上报，不利于监控部门及时掌握软基进展情况。高等级公路软基光纤监测系统的实时显示、自动计算和报警功能改变了人工计算再上报的模式，不仅大大减少了人工计算所耗费的大量精力和时间，还可对当前路基沉降情况进行实时报警，实现了软基监控数据的有效监测和管理。