[實用新型]光纖文化遺產遺址健康監測系統

有效

• 申請號: 201320851702.1
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN203629613U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 黃向陽
• 申請（專利權）人: 黃向陽
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及安全監測領域，特別是一種光纖光柵應用于文博領域的安全保護系統。

背景技術

隨著人類歷史的發展，文明的進化，文化遺產遺址也成為世界各國文化歷史的象征和瑰寶。中國歷史悠久，文化遺產遺址大多歷史久遠，或年久失修，有很多文化遺產遺址在發掘后保護不力，稍有不慎就會毀損。如何利用科技手段對文化遺產遺址進行全方位的監測保護，為修繕和保護提供可靠數據是文物保護部門的重要課題。目前文化遺產遺址的保護主要通過人工的經驗判斷，或用儀器進行定期監測，既不科學，也不具有連續性。

近年來，隨著科技的進步，光纖傳感無電安全監測技術和計算機網絡的興起，為古建筑和文物的監測帶來了技術上的突破。在古建筑和文物保護監測中，既使用光纖光柵傳感器感測信號又用光纖傳輸光信號，并經過網絡分析儀轉化為易于識別的數字化物理數據，這是目前傳感技術最杰出的代表。是自動檢測的革命性技術。光纖光柵傳感器是一種新型全光纖無源器件，與普通傳感器相比，具有不可比擬的優勢和特點。它本質安全，防爆、無電傳感、化學性能穩定、傳輸距離遠、傳輸速度快、傳輸數據精確、可用于對外界參量的絕對測量，這種特性應用在對古建筑和文物的全方位監測保護上具有傳統技術不可相比的優勢。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種精度高，數據監測具有連續性，體積小，對原有建筑不損壞的光纖文化遺產遺址健康監測系統。

為解決以上技術問題，本實用新型采用以下技術方案：一種光纖文化遺產遺址健康監測系統，其特征在于，包括安防單元、結構監測單元、氣體監測單元、水文氣象監測單元、數據接收單元、數據傳輸單元和數據處理單元；

所述安防單元、結構監測單元、氣體監測單元、水文氣象監測單元將采集到的信號傳輸至數據接收單元，再通過數據傳輸單元連接數據處理單元。

所述安防單元為布設在被測遺址周界或文物本體上的分布式光纖光柵傳感器及設置在遺址內的光纖監控探頭，所述分布式光纖光柵傳感器連接報警單元。

所述結構監測單元為設置在被測物體表面或內部的光纖光柵應變傳感器；

所述氣體監測單元為布設在被測遺址范圍內的光纖光柵氣體傳感器或低壓電子氣體傳感器。

所述水文氣象監測單元為設置在被測遺址范圍內的光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵濕度傳感器或低壓電子溫度傳感器和低壓電子濕度傳感器。

所述數據接收單元為光纖光柵解調儀和數據采集儀。

所述數據傳輸單元為傳輸光纜或無線傳輸發射與接收裝置。

所述數據處理單元為計算機。

本實用新型的積極效果是：(1)光纖本身材料為二氧化硅，不導電，不易燃，可避免火災、雷擊隱患。(2)光纖傳輸快，距離遠(3)光纖傳感器體積小，傳輸光纜較細，易于安裝和敷設，且對原有建筑不造成破壞。(4)對安裝環境要求不高。(5)數據傳輸量大。(6)監測數據精度高。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型連接關系示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，分布式光纖光柵傳感器布設在被測遺址周界和文物本體上，并且連接報警單元，報警單元為蜂鳴器，不論光纖的任何一點收到破壞或觸碰都可以及時準確報警，光纖監控探頭全方位對文化遺產遺址進行監控。

光纖光柵應力傳感器、光前光柵位移傳感器和光纖光柵壓力傳感器設置在被測物體表面或內部，光纖光柵應力傳感器、光前光柵位移傳感器對結構的位移、下沉、傾斜等進行監測，光纖光柵壓力傳感器和光纖光柵重力傳感器對被測物體的壓力重力變化進行監測。

光纖光柵氣體傳感器或低壓電子氣體傳感器對影響遺產遺址保護的有害氣體濃度的變化進行監測(比如：二氧化硫、二氧化碳、臭氧、PM2.5等)。

光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵濕度傳感器或低壓電子溫度傳感器和低壓電子濕度傳感器。對影響遺產遺址保護的空氣溫濕度、水位、水質、土壤水分、土壤溫濕度、等進行實時監測。

光纖光柵解調儀和數據采集儀通過傳輸光纜或無線傳輸發射與接收裝置將數據傳輸給計算機。

計算機對數據進行儲存分析。