[发明专利]光电复合测斜仪及测斜系统

说明书

本发明公开了一种光电复合测斜仪及测斜系统，该光电复合测斜仪包括：PVC管、柔性板、插头及密封盖，柔性板插入PVC管中，插头设置在所述PVC管的一端，密封盖设置在所述PVC管的另一端。柔性板沿其长度方向等间距交替设置有若干光纤光栅传感器和电阻传感器。有益效果：变形灵敏度高，测量精度高。不带电、体积小、重量轻、防水性能好且使用寿命长。该测斜系统包括：光分路器、解调仪、本地监控、上位服务器、远程终端、远程报警器及若干光电复合测斜仪。有益效果：可选择处理全光栅光纤传感器采集的数据，或者全电阻传感器采集的数据，或者同时处理光栅光纤传感器与电阻传感器采集的数据，使用灵活，可靠性高。

技术领域

本发明涉及测斜工具的技术领域，特别涉及一种光电复合测斜仪及测斜系统。

背景技术

在工程实践及科学研究中，需对地面以下一定深度的岩土体或者工程结构物进行位移倾斜监测，一般采用测斜仪来观测土体内部位移。目前应用较多的监测仪器是基于微机电系统的测斜仪，包括便携式测斜仪和固定式测斜仪。便携式测斜仪操作简单，技术较成熟，但需要人工操作仪器完成测量，测试效率低，尤其是在工程条件恶劣、人工测量不便的高陡边坡，难以实现有效实时监测。固定式测斜仪可以实现边坡位移的连续、自动化测量。但现有固定式测斜仪使用刚性不同长度基底(多为0.5m、1m等)安装微机电传感器，配合安装导轮，进行级联插入测斜管中，再根据导轮间距以及测得角度进行累积积分，得出倾角变化，进行倾斜测量。由于每个测斜仪为刚性，两个级联刚性基底之间的角度变化依靠连接部件来传导，灵敏度较低，无法真实反映被测岩土等的实际变形情况，影响测量精度。且应用这种固定式测斜仪的系统只能接收并处理微机电传感器一种类型的检测数据，使用不够灵活，数据可靠性差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提供一种光电复合测斜仪及测斜系统，旨在解决现有固定式测斜仪无法真实反映被测岩土等的实际变形情况，影响测量精度，以及应用这种现有固定式测斜仪的系统使用不够灵活，数据可靠性差的问题。

为实现上述目的，本发明提出的光电复合测斜仪包括：PVC管、柔性板、插头及密封盖，柔性板插入PVC管中，插头设置在PVC管的一端，密封盖设置在PVC管的另一端。柔性板与PVC管等长，柔性板沿其长度方向等间距交替设置有若干光纤光栅传感器和电阻传感器，若干光纤光栅传感器通过光纤线缆串联，若干电阻传感器通过458线缆串联。密封盖上设有通孔，光纤线缆与458线缆均穿过通孔与外部的测斜系统信号连接。

优选地，PVC管的内壁沿其长度方向设有至少一对卡槽，每对卡槽关于PVC管管口的中心对称，柔性板沿其中一对卡槽插入PVC管内。

优选地，柔性板为环氧板或酚醛板或碳纤板或电木板。

优选地，光纤光栅传感器与电阻传感器之间的间距为0.25m或0.5m或1m。

优选地，插头呈圆锥形。

优选地，密封盖上设有把手。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过采用一体式柔性板作为安装传感器的基底，变形灵敏度高，从而大大提高了测量精度。通过采用光纤光栅传感器作为检测元件，具有不带电、体积小、重量轻、防水性能好、检测精度高和使用寿命长等优点。现场安装前，光纤光栅传感器和电阻传感器可预先安装在柔性板上，柔性板可预先安装在PVC管内，从而使得现场安装该测斜仪更加方便。光纤光栅传感器和电阻传感器预先安装在柔性板上时，可灵活选择安装间距，以适应不同测量场合的精度要求。

本发明提出的测斜系统包括：光分路器、解调仪、本地监控、上位服务器、远程终端、远程报警器及若干光电复合测斜仪。若干光电复合测斜仪的光纤线缆与光分路器信号连接，光分路器与解调仪信号连接，解调仪与上位服务器信号连接，上位服务器与远程终端及远程报警器无线连接。若干光电复合测斜仪的458线缆直接与本地监控信号连接，本地监控与解调仪信号连接。