[發明專利]一種滑坡監測系統

無效

• 申請號: 201110382889.0
• 申請日: 2011-11-27
• 公開（公告）號: CN103134430A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 杜兵
• 申請（專利權）人: 西安金和光學科技有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/22
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明涉及一種滑坡監測系統。

背景技術

滑坡是指斜坡上的土巖體由于多種因素的影響，在重力的作用下，沿著一定的軟弱面或軟弱帶，整體或部分地順坡向下滑動的現象。滑坡災害是具有危害較大的地質災害之一。因為地質條件的差異，滑坡的種類、現象很多，這也對滑坡的監測制造了較高的難度。滑坡的監測指標包括地質宏觀形跡監測指標、地面位移監測指標、深部位移監測指標、誘發因素監測指標、地下水動態監測指標和地球物理場監測指標。其中深部位移監測能直接反映滑坡體多層變形特征和滑帶的位置，是滑坡監測的必備內容。傳統的滑坡深部位移監測主要采用多點位移計、鉆孔測斜儀，這兩種方法不易進行遠距離檢測，需要人工現場監測，實時性差，難以滿足對滑坡的長期實時監測要求，并且在滑坡處于臨界狀態時人工現場監測也會有極大的風險。另一種利用同軸電纜的阻抗特性會隨著電纜變形而發生變化的特點來測量滑坡深部位移的方法，由于同軸電纜阻抗變化引起的電磁波反射信號和電纜變形量的關系，尚沒有相應的理論基礎，故變形量只能以室內重復試驗結果的擬合公式計算，具有很大的或然性，并且也不易遠距離檢測，從而限制了其使用范圍。現有的分布式光纖傳感技術也有試驗性的應用于滑坡監測，如采用光時域反射技術(簡稱OTDR)和布里淵后向散射技術(簡稱BOTDR)的方案，由于沒有解決傳感光纖的靈敏度和傳感光纖的有效保護之間的矛盾，所以并沒有得到推廣使用，另外基于布里淵后向散射技術的方案由于設備成本較高，也成為限制其應用的一個重要因素。光纖傳感技術在滑坡監測的應用前景是被許多學者看好的，但現有的技術方案均沒有充分挖掘并釋放出光纖傳感的巨大潛力，這些都是迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種滑坡監測系統。該滑坡監測系統其結構簡單、設計合理、加工制作方便、成本低且使用方式靈活、靈敏度高、使用效果好，實用價值高、適應性強、可實現遠距離監控，能有效監測滑坡深度位移的變化，具有廣闊的應用前景。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種滑坡監測系統，包括插入滑坡內的測斜管，所述測斜管穿過滑坡潛在滑動面并延伸至基巖體表面以下的鉆孔內，所述測斜管內連續布設有供信號光纖穿過的曲線型測試通道，所述曲線形測試通道包括柱體以及連續布設在所述柱體上的上下相對兩側的多個A側變形齒和多個B側變形齒，多個A側變形齒和多個B側變形齒之間呈交錯布設且二者的頭部間形成供一個或多個信號光纖穿過的曲線形通道，A側變形齒和B側變形齒對應布設在信號光纖兩側，信號光纖與測試單元連接，測試單元與控制單元連接，其特征在于：所述的曲線型測試通道內包含有并排布設的信號光纖一和信號光纖二；測試單元包括光時域反射計和光源-光功率計，所述信號光纖一的一端與光時域反射計連接，所述信號光纖二與光源-光功率計連接；還包括一電源系統，所述電源系統包括電池組；還包括與控制單元連接的無線收發模塊一，無線收發模塊一與位于遠端監測室對應的無線收發模塊二無線連接。

上述的一種滑坡監測系統，其特征在于：所述信號光纖一上安裝有一個或一個以上的光反射裝置二。

上述的一種滑坡監測系統，其特征在于：所述信號光纖二的一端安置有光反射裝置一，另一端與1×2光分路器的輸入端相接，且所述1×2光分路器的輸出端與光源-光功率計相接。

上述的一種滑坡監測系統，其特征在于：所述電源系統中有為電池組充電的太陽光伏發電裝置或風力發電裝置。

上述的一種滑坡監測系統，其特征在于：所述信號光纖一和信號光纖二的模長直徑的最大值與最小值的差異不大于其平均值的10％；所述的信號光纖一和信號光纖二的截止波長的最大值與最小值的差異不大于其平均值的10％。

上述的一種滑坡監測系統，其特征在于：所述信號光纖一和信號光纖二是同一根光纖上的相鄰的兩段。

上述的一種滑坡監測系統，其特征在于：所述光時域反射計和光源-光功率計所發出的、入射到信號光纖內的、同一波段的光信號波長之差小于等于25nm，所述同一波段是1310nm±30nm波段、1550nm±30nm波段或1625nm±30nm波段。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、結構簡單、加工制作簡便、投入成本低且使用方式靈活、靈敏度高。

2、適用面廣，適應能力強，能有效適用于各種滑坡類型。

3、測試精度高，安裝布設方便。

4、通過無線收發模塊可以遠距離實時監測滑坡的具體狀態，降低了勞動強度和危險性。