[發(fā)明專利]基于光纖傳感的邊坡模型滑移測(cè)量裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710481890.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107504920A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許紅彬;杜彥良;李峰;趙維剛;鄭新雨;孫寶臣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石家莊鐵道大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/26
• 分類號(hào): G01B11/26
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所13120
• 代理人: 米文智

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傾角測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種基于光纖傳感的邊坡模型滑移測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

我國(guó)是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生十分頻繁，并且損失極為嚴(yán)重的國(guó)家。滑坡作為地質(zhì)災(zāi)害中的一個(gè)十分突出的問(wèn)題，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)各部門待帶來(lái)了嚴(yán)重地干擾秘和損失。由于目前仍有相當(dāng)一部分人居住在山坡和坡趾地區(qū)，突發(fā)滑坡將會(huì)給當(dāng)?shù)鼐用竦纳?cái)產(chǎn)安全帶來(lái)難以估量的損失，而且隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與國(guó)民需求西部地區(qū)的鐵路、公路等基礎(chǔ)建設(shè)越來(lái)越多，突發(fā)滑坡不但會(huì)威脅國(guó)家的正常交通運(yùn)輸安全，還會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失與惡劣的社會(huì)影響。尤其是隨著我國(guó)西部開(kāi)發(fā)等地區(qū)平衡和可持續(xù)發(fā)展重大戰(zhàn)略舉措，溝塹縱橫、多高坡陡等復(fù)雜多變地形地貌的西部地區(qū)將面臨大量的滑(邊)坡工程，滑坡與邊坡事故也會(huì)隨之日益增多。因此，對(duì)高陡邊坡的滑移機(jī)理研究及滑坡預(yù)警預(yù)報(bào)變得十分重要。

邊坡模型試驗(yàn)在滑坡運(yùn)動(dòng)的研究中扮演了重要的角色，能夠有效的研究滑坡運(yùn)動(dòng)機(jī)理以及滑體的堆積特征等。故針對(duì)邊坡變形及失穩(wěn)的主要影響因素，開(kāi)展室內(nèi)縮尺邊坡模型失穩(wěn)及破壞模擬試驗(yàn)工作，總結(jié)室內(nèi)縮尺模型試驗(yàn)成果，建立邊坡系統(tǒng)的失穩(wěn)模式分析模型并進(jìn)行驗(yàn)證，從機(jī)理上探討邊坡變形特征及失穩(wěn)破壞模式，對(duì)于科學(xué)指導(dǎo)邊坡防治，保障邊坡的穩(wěn)定性，確保工程建設(shè)及人民生命財(cái)產(chǎn)安全有著重要的理論意義及實(shí)用價(jià)值。

在模型實(shí)驗(yàn)研究中，通常采用多個(gè)傾角傳感器通過(guò)連接結(jié)構(gòu)連接在一起，然后固定進(jìn)行測(cè)量。由于傳統(tǒng)的傾角傳感器結(jié)構(gòu)尺寸較大，并通過(guò)連接結(jié)構(gòu)連接，導(dǎo)致此種傳感器結(jié)構(gòu)整體尺寸較大，并不能很好的適應(yīng)縮尺邊坡模型的滑移及變形測(cè)量，尤其是實(shí)現(xiàn)縮尺邊坡模型的準(zhǔn)分布式滑移及變形測(cè)量，變得極為困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于光纖傳感的邊坡模型滑移測(cè)量裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中傾角傳感器結(jié)構(gòu)尺寸較大，難以適應(yīng)縮尺邊坡模型的滑移及變形測(cè)量，尤其是實(shí)現(xiàn)縮尺邊坡模型的準(zhǔn)分布式滑移及變形測(cè)量的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種基于光纖傳感的邊坡模型滑移測(cè)量裝置，其包括柔性基體、分別與所述柔性基體連接的光纖光柵和加強(qiáng)板以及用于連接光纖光柵的光纖；所述加強(qiáng)板之間具有間隙，所述光纖光柵的位置與所述間隙的位置相對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步的，所述光纖光柵設(shè)于所述柔性基體的前側(cè)，所述加強(qiáng)板設(shè)于所述柔性基體的后側(cè)。

進(jìn)一步的，所述柔性基體呈長(zhǎng)條形，所述光纖光柵的長(zhǎng)度方向與所述柔性基體的長(zhǎng)度方向平行。

進(jìn)一步的，相鄰所述加強(qiáng)板之間間隙的寬度不小于所述光纖光柵的長(zhǎng)度。

進(jìn)一步的，所述光纖光柵具有至少兩個(gè)，且兩個(gè)以上所述光纖光柵沿所述柔性基體的長(zhǎng)度方向排列，所述加強(qiáng)板具有至少三個(gè)，且三個(gè)以上所述加強(qiáng)板沿所述柔性基體的長(zhǎng)度方向排列；所述光纖光柵沿所述柔性基體的長(zhǎng)度方向依次通過(guò)光纖串聯(lián)。

進(jìn)一步的，所述柔性基體的前側(cè)面和后側(cè)面相互平行，所述光纖光柵在所述柔性基體后側(cè)面上的正投影位于兩個(gè)所述加強(qiáng)板之間。

進(jìn)一步的，所述柔性基體為橡膠構(gòu)件，所述加強(qiáng)板為不銹鋼構(gòu)件，所述光纖光柵為布拉格光纖光柵。

本發(fā)明的有益效果在于：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的基于光纖傳感的邊坡模型滑移測(cè)量裝置針對(duì)縮尺邊坡模型監(jiān)測(cè)需求設(shè)計(jì)，其沒(méi)有尺寸效應(yīng)，通過(guò)調(diào)整柔性基體的長(zhǎng)短、加強(qiáng)板的長(zhǎng)度與數(shù)量、光纖光柵的數(shù)量可以實(shí)現(xiàn)縮尺邊坡模型滑移及變形的準(zhǔn)分布式測(cè)量，從而可以低成本的實(shí)現(xiàn)邊坡高空間分辨率的監(jiān)測(cè)。還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小，封裝容易，實(shí)用性強(qiáng)，靈敏度高，準(zhǔn)分布式測(cè)量的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的基于光纖傳感的邊坡模型滑移測(cè)量裝置的主視圖；

圖2為圖1的側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明的基于光纖傳感的邊坡模型滑移測(cè)量裝置的彎曲狀態(tài)示意圖；

圖4為本發(fā)明的基于光纖傳感的邊坡模型滑移測(cè)量裝置的原理圖。

圖中：1-柔性基體、2-光纖光柵、3-加強(qiáng)板、4-光纖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。