[发明专利]基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置及边坡监测系统

说明书

本发明提供了一种基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置及边坡监测系统，其中监测装置包括光源、1×(N+1)光耦合器、探测光路部件、泵浦光路部件、转换控制开关、多通道布里渊光纤传感器、光电解调器和数据采集终端，多通道布里渊光纤传感器的数量为若干个，且依次串联，光源的出射光通过1×(N+1)光耦合器分成N+1路分支光路，其中N路分支光路分别通过探测光路部件产生连续光信号接入多通道布里渊光纤传感器，剩余1路分支光路通过泵浦光路部件产生脉冲光信号接入多通道布里渊光纤传感器，N路分支光路由转换控制开关控制切换。本发明实现对边坡多种监测项目的在线监测。

技术领域

本发明属于边坡监测技术领域，尤其涉及一种基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置及边坡监测系统。

背景技术

边坡灾害在我国分布范围广、危害严重。边坡稳定性监测装置需要在一个野外监测点尽可能的多布设不同种类的监测装置来进行综合预警监测。然而受野外条件和成本限制，现有的监测综合站存在每种监测项目都需要独立的传感器和监测装置的问题，无形中增加设备投入的成本、运行功耗和监测站占地面积。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置，实现对边坡多种监测项目的在线监测。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置，包括光源、1×(N+1)光耦合器、探测光路部件、泵浦光路部件、转换控制开关、多通道布里渊光纤传感器、光电解调器和数据采集终端，光源的输出端连接1×(N+1)光耦合器的输入端，1×(N+1)光耦合器的(N+1)个输出端分别与N个探测光路部件和1个泵浦光路部件连接，探测光路部件包括依次连接的频率调制器、第一偏振控制器和参考光纤，泵浦光路部件包括依次连接的脉冲调制器、光信号转换驱动器、环形器和第二偏振控制器，参考光纤的输出端和第二偏振器的输出端均连接转换控制开关的输入端，环形器的另一输出端通过光电解调器连接数据采集终端；

多通道布里渊光纤传感器包括壳体和传输光纤组，壳体为中空结构，其侧壁上设有压力传递孔，壳体内间隔设有两个固定器，传输光纤组包括若干不同种类的传输光纤，若干传输光纤相互平行且螺旋缠绕在两个固定器上，若干传输光纤的第一端和第二端分别对应固定在壳体的两相对侧壁，并伸出至壳体的外部；

多通道布里渊光纤传感器的数量为若干个，若干个多通道布里渊光纤传感器中相同种类的传输光纤依次串联，沿串联方向最首端的多通道布里渊光纤传感器的若干传输光纤的第一端均连接转换控制开关和光电解调器。

进一步地，壳体的两相对侧壁上均设有保护塞，保护塞远离壳体的一端设有管套，若干传输光纤的第一端和第二端分别固定在两个保护塞上，且分别位于相应的管套内。

进一步地，固定器为圆管结构，其两端分别通过固定螺丝连接到壳体上。

进一步地，光源为窄线宽激光光源。

本发明还提供了一种边坡监测系统，布设在边坡上，包括两个如上述任一项所述的基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置，边坡的后缘和前缘均挖设有钻孔，钻孔的长度方向与竖直方向一致，且其底端深度低于边坡滑移面的深度，两个基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置分别与两个钻孔对应，任一基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置的若干个多通道布里渊光纤传感器等间距设置在对应的钻孔内。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：光源的出射光通过1×(N+1)光耦合器分成N+1路分支光路，其中N路分支光路分别通过探测光路部件接入多通道布里渊光纤传感器，剩余1路分支光路通过泵浦光路部件接入多通道布里渊光纤传感器，减少脉冲衰减和提高信噪比，N路分支光路由转换控制开关控制切换，可以实现多种边坡监测项目的测量，并且可以通过重复测量的累加平均从而提高信噪比；多通道布里渊光纤传感器采用光纤传感器，无需供电，测量精度高，测量距离长，抗电磁干扰，电绝缘，耐腐蚀，能够减少设备投入的成本、运行功耗和监测站占地面积。

附图说明