[实用新型]基于OFDR的高速公路路基病害监测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于OFDR的高速公路路基病害监测装置，该系统包括路基沉降光纤传感装置、路基水平变形光纤传感装置、桥梁基桩变形光纤传感装置、水位变化及降水量光纤传感装置、OFDR光纤数据采集与传输装置、现场路况监测装置、太阳能供电与数据传输装置、OFDR光纤数据处理与分析装置、小波处理和降噪装置、监测结果显示装置、云平台数据管理与预警装置和远程接收装置；本实用新型对OFDR光纤数据进行实时采集与传输，再通过光纤数据处理系统获得路基沉降差、水平位移、基桩动态应变响应、降水量、地下水位及河流水位信息，以图表显示在监测结果显示装置中，上传至云平台数据管理与预警装置后与预警值对比，及时查找病害处理方案，实现了远程监测和及时处理。

技术领域

本实用新型涉及监测装置，尤其涉及一种基于OFDR的高速公路路基病害监测装置。

背景技术

路基变形如沉降及路基边坡水平位移是已通车高速公路最常见的病害之一，严重情况下将造成行车安全事故，每年养护和处治费用居高不下。

传统的路基变形监测系统多采用埋设沉降标志、测斜管、轴力计方式，针对路基沉降、水平位移及路堤或桥梁基桩变形进行监测，存在工作量大、需要人员配合、易受天气因素影响、监测精度低的缺点，不能全面获取路基的变形特征。

而如何方便有效地采用专用监测装置对高速公路在动荷载作用下的变形，尤其是监测设备与路基一起协同变形并且精确监测位移变化，成为工程界研究的热点与难点。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型提供一种基于OFDR的高速公路路基病害监测装置，以解决现有技术中的监测设备不能与路基一起协同变形，难以精确监测包括路基沉降、水平变形、桥梁基桩变形的位移变化、水位信息导致路基病害的参数，并进行预警的技术问题。

技术方案：本实用新型基于OFDR的高速公路路基病害监测装置，包括路基沉降光纤传感装置、路基水平变形光纤传感装置、桥梁基桩变形光纤传感装置、水位变化及降水量光纤传感装置、OFDR光纤数据采集与传输装置、现场路况监测装置、太阳能供电与数据传输装置、OFDR光纤数据处理与分析装置、小波处理和降噪装置、监测结果显示装置、云平台数据管理与预警装置和远程接收装置；

路基沉降光纤传感装置包括土工格栅和布设在土工格栅上的应变光纤和温度补偿光纤；

路基水平变形光纤传感装置包括土体测斜管和布设在测斜管内的应变光纤、温度补偿光纤和自加热光纤温度传感器；

桥梁基桩变形光纤传感装置包括灌注桩和布设在灌注桩上的应变光纤和温度补偿光纤；

水位变化及降水量光纤传感装置包括布设有自加热光纤温度传感器的水位监测装置和降水量监测装置；

太阳能供电与数据传输装置将现场路况监测装置的实况监测无线传输至云平台数据管理与预警装置，将OFDR光纤数据采集与传输装置采集的数据传输至OFDR光纤数据处理与分析装置；OFDR光纤数据处理与分析装置对光纤波长分析转化为应变和温度信息，并将温度补偿后的数据传输给小波处理和降噪装置进行降噪；监测结果显示装置获得引起路基病害的信息，并以图表形式传输至云平台数据管理与预警装置；云平台数据管理与预警装置将数据与预设值对比预警，并将光纤监测结果和路况监测信息传输至对应的远程接收装置。

OFDR光纤数据采集与传输装置包括动态数据采集模块、数据分类打包模块及远程参数设置模块。

现场路况监测装置包括摄像模块、照相模块及测速模块。

降水量监测装置包括雨水收集模块和降水量监测模块。

太阳能供电与数据传输装置包括太阳能发电模块、稳压与变压模块和无线数据传输模块。