[发明专利]一种长期监控地下洞室衬砌变形的空间三维系统

说明书

本发明公开了一种长期监控地下洞室衬砌变形的空间三维系统，包括现场端、远程端，所述现场端与所述远程端通讯连接，所述现场端安装于地下三维洞室处。本发明将点式和分布式布置方法相结合，能够全方位监测地下洞室内衬砌表面的变形，测点数目多，测量精度高，可以实现现场和远程数据的存储，通过长期监控，可以得到一个动态的三维洞室内衬砌的形变弧面图。

技术领域

本发明涉及一种长期监控地下洞室衬砌变形的空间三维系统，属于光纤光栅传感技术领域。

背景技术

地下洞室结构在破坏前，常常伴有较大的变形。因此全方位监测地下洞室内衬砌表面的变形成为了洞室安全监测的重要手段之一。

目前，地下洞室的变形监测常常是针对某一个点进行监测，这种监测方法并不能反映洞室整体的变形情况，通常情况下存在着一定的监测漏洞。并且传统的监测方法效率低下，无法实现数据的自动处理，只能进行现场数据的存储，无法实现远程数据读取。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种长期监控地下洞室衬砌变形的空间三维系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种长期监控地下洞室衬砌变形的空间三维系统，其特征在于，包括现场端、远程端，所述现场端与所述远程端通讯连接，所述现场端安装于地下三维洞室处。

作为一种较佳的实施例，现场端包括宽带光发射器、耦合器、光纤光栅应变传感器组、光纤光栅调解分析仪、计算机处理系统、数据现场存储设备，宽带光发射器的输出端与耦合器的输入端相连接，耦合器的输入输出端与光纤光栅应变传感器组的输入输出端相连接，耦合器的输出端与光纤光栅调解分析仪的输入端相连接，光纤光栅调解分析仪的输出端与计算机处理系统的输入端相连接，计算机处理系统的输入输出端与远程端通讯连接，计算机处理系统的输入输出端与数据现场存储设备的输入输出端相连接。

作为一种较佳的实施例，宽带光发射器发出宽带光经过耦合器传输给光纤光栅应变传感器组，光纤光栅应变传感器组反射回特定波长的光信号经过耦合器进入光纤光栅调解分析仪进行调解，光纤光栅调解分析仪将光信号调解为电信号，电信号传输给计算机处理系统进行处理换算成应变信号形成动态的三维洞室衬砌变形弧面图，动态的洞室衬砌变形弧面图分别传输给数据现场存储设备进行现场存储、远程端进行远程用户数据获取。

作为一种较佳的实施例，光纤光栅应变传感器组包括多个光纤光栅应变传感器、多个条形网格状光纤光栅，多个条形网格状光纤光栅进行交叉排列，光纤光栅应变传感器位于条形网格状光纤光栅的交叉部位。

作为一种较佳的实施例，多个条形网格状光纤光栅以及光纤光栅应变传感器组成片状的光纤光栅网格。

作为一种较佳的实施例，光纤光栅应变传感器采用锚杆固定在地下三维洞室的内衬壁上。

作为一种较佳的实施例，多个条形网格状光纤光栅进行分段等间距布置。

作为一种较佳的实施例，多个条形网格状光纤光栅进行并联。

作为一种较佳的实施例，耦合器采用3DB的耦合器。

作为一种较佳的实施例，远程端包括Internet接口、远程用户，Internet接口与远程用户通讯连接，Internet接口与计算机处理系统通讯连接。