[實用新型]一種埋入式沉降監測的準分布式光纖傳感系統

有效

• 申請號: 201721192572.X
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN207197499U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 黃金國;閆志學;李星
• 申請（專利權）人: 北京為韻科技有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙)11419
• 代理人: 王玉松

技術領域

本實用新型涉及光電子測量技術領域，特別涉及一種埋入式沉降監測的準分布式光纖傳感系統。

背景技術

路基是線路工程鐵路、公路、機場跑道、水利大壩等基礎設施的一個重要組成部分，尤其是高速鐵路對軌道的平順性提出了更高的要求，是承受軌道結構重量和列車荷載的基礎，它也是線路工程中最薄弱最不穩定的環節，路基幾何尺寸的不平順，自然會引起軌道的幾何不平順，因此需要路基有較高的穩定性和較小的永久變形，以確保列車等高速、安全、平穩運行。由于軟土特殊的工程性質和各種運載車輛路基的特點，在一般情況下，多數路段地基的強度與穩定性的處理難度都不大，不成為控制因素；給工程帶來的主要難題是沉降變形及其各種處理措施條件下的固結問題，所以路基沉降變形問題是各種線路設計中所要考慮的主控因素。

路基沉降傳統的監測方法主要有：沉降板、單點沉降計、剖面沉降管、沉降監測樁等。這些監測方法的主要缺點是安裝復雜，干擾施工，影響施工質量，數據采集困難，尤其是均為點式測量，信息量太少，很難掌握整條路基沉降的變化。“陳光富，等.一種新型鐵路路基沉降監測技術探討[J].鐵道建筑2011:90-92.”中給出了一種分布式布里淵光纖傳感技術用于路基沉降的監測，但是該技術并未考慮光纜的拉伸緩沖功能，也未考慮光纜與路基有效結合問題。申請號“201210381892.5”的基于布里淵分布式光纖傳感的結構撓度沉降監測系統整體結構復雜，不利于施工。申請號“201510762770.4”的基于分布式光纖傳感的隧道埋入式沉降監測裝置及監測方法中的光纜過于復雜，系統未考慮整體沉降和光纜受力拉斷情況。

實用新型內容

為了解決現有技術中當地基沉降時光纜易被拉斷等問題，本實用新型提供了一種埋入式沉降監測的準分布式光纖傳感系統。

本實用新型具體技術方案如下：

本實用新型提供了一種埋入式沉降監測的準分布式光纖傳感系統，該傳感系統包括順次連接的信息處理單元、信號解調單元、信號傳輸單元和埋入地下的光纖光柵傳感器，光纖光柵傳感器包括抓地傳感光纜和緩沖裝置，緩沖裝置包括殼體、位于殼體內的豎直固定桿和套設于豎直固定桿上的平面渦卷彈簧片，殼體的左側壁和右側壁上分別設置有通線孔，平面渦卷彈簧片的一端固定在豎直固定桿上，另一端固定有通線環，抓地傳感光纜由左側壁或右側壁上的通線孔穿入殼體內、穿過通線環并纏繞在平面渦卷彈簧片上，然后由右側壁或左側壁上的通線孔穿出殼體，其中n為大于2的正整數，優選地，通線孔有兩個。

本實用新型通過設置緩沖裝置，在地基沉降時，緩沖裝置內的緩沖部可隨抓地部的拉伸而伸出緩沖裝置，進而保證抓地光纜不被拉斷。

平面渦卷彈簧片外表面設置有三個水平條狀限位凸起，相鄰水平條狀限位凸起與平面渦卷彈簧片外表面之間形成供抓地傳感光纜通過的凹槽，通線環設置于水平條狀限位凸起的端部。

本實用新型通過在平面渦卷彈簧片的外表面設置水平條狀限位凸起，從而形成凹槽，將抓地光纜限制于凹槽中，可避免抓地光纜堆積于緩沖裝置的底部，使緩沖裝置更好的發揮作用。

抓地傳感光纜包括位于緩沖裝置內的緩沖部和位于緩沖裝置外的抓地部，抓地傳感光纜的抓地部外表面上設置有鎧裝。

本實用新型通過在抓地部外表面設置鎧裝，可起到保護抓地電纜的作用。

鎧裝上覆蓋有螺紋鎧裝。

本實用新型通過在鎧裝上覆蓋螺紋鎧裝，既可以增加光纜與土壤的橫向阻力，也可以增加光纜與土壤的縱向阻力，該結構利于與周圍的土壤緊密接觸，確保沉降量值有效傳遞給光纖光柵。

抓地傳感光纜的抓地部、鎧裝與螺紋鎧裝組合后的最大外徑大于通線孔的最大外徑。

本實用新型通過使抓地傳感光纜的抓地部、鎧裝與螺紋鎧裝組合后的最大外徑大于通線孔的最大外徑，可保證在使用時，抓地傳感電纜的抓地部不會受到緩沖部的拉伸。

靠近信號傳輸單元的第一個緩沖裝置與相鄰的第二個緩沖裝置之間的距離小于1米。

本實用新型通過將靠近信號傳輸單元的第一個緩沖裝置與相鄰的第二個緩沖裝置之間的距離限制在1米以內，用于辨別所布設監測區域發生的是局部沉降和整體沉降。