[发明专利]一种土体监测系统和方法

权利要求书

1.一种土体监测系统，其特征在于，包括自上而下依次连接的水压传感机构、倾斜角度传感机构和压力传感机构，所述水压传感机构设置有第一空腔层，所述第一空腔层水平设置有第一传感器，所述倾斜角度传感机构设置有第二空腔层，所述第二空腔层竖直设置有传感组件，所述压力传感机构设置有压力感应层，所述压力感应层水平设置有第二传感器。

2.根据权利要求1所述土体监测系统，其特征在于，所述水压传感机构设置有开口，所述开口布置有渗透层以覆盖所述开口，所述渗透层覆盖于所述第一空腔层上方。

3.根据权利要求1所述土体监测系统，其特征在于，所述第一传感器、所述传感组件和所述第二传感器均由FBG传感器制作而成。

4.根据权利要求1-3任一所述土体监测系统，其特征在于，所述第一空腔层水平设置有水压应变层，所述水压应变层的边沿和所述第一空腔层的内壁相贴合，以将所述第一空腔层分隔为两个密闭的空腔,所述第一传感器水平设置于所述水压应变层内。

5.根据权利要求1所述土体监测系统，其特征在于，所述第二空腔层竖直设置有悬挂梁，所述悬挂梁包括传感部和重物固定部，所述传感组件设置于所述传感部内，所述重物固定部设置有悬挂物。

6.根据权利要求5所述土体监测系统，其特征在于，所述传感部沿竖直方向延伸并在所述传感部的表面形成凹槽，所述传感部通过所述凹槽和所述重物固定部相连接，以使所述悬挂梁呈工字型。

7.根据权利要求6所述土体监测系统，其特征在于，所述悬挂梁内设置有传感通道，所述传感通道包括平行部和弧形部，所述平行部布置于所述传感部内，所述弧形部布置于所述重物固定部内，所述平行部和所述弧形部相连接以使所述传感通道呈U字型。

8.根据权利要求7所述土体监测系统，其特征在于，所述传感组件包括第三传感器和第四传感器，所述第三传感器和第四传感器平行设置于所述传感通道内，且所述第三传感器和所述所述第四传感器均位于所述凹槽相对应的位置。

9.根据权利要求1所述土体监测系统，其特征在于，所述水压传感机构、所述倾斜角度传感机构和所述压力传感机构通过增材制造技术打印成一体结构。

10.一种土体监测方法，其特征在于，所述监测方法步骤如下：

获取现场土层状况对应的土体监测的需求，根据所述土体监测的需求制作如权利1-9任一所述的土体监测系统；

将所述土体监测系统安装到现场土层中后，采集所述土体监测系统中第一传感器、传感组件和第二传感器的波长变化，根据各传感器的波长变化计算现场土层的土体孔隙水压力、土体倾斜角度以及土体压力。