[實用新型]基于OFDR的高速公路路基病害監測裝置

有效

• 申請號: 202021308488.1
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN212340314U
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 高磊;江臣;劉漢龍;韓川;孔綱強;吳躍東;陳永輝;李國維;李平;鄧永峰
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01D5/353;G01C5/00;G05B19/042;G08B19/00;G08C17/02;H02J7/35
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 郭楠

1.一種基于OFDR的高速公路路基病害監測裝置，其特征在于：包括路基沉降光纖傳感裝置、路基水平變形光纖傳感裝置、橋梁基樁變形光纖傳感裝置、水位變化及降水量光纖傳感裝置、OFDR光纖數據采集與傳輸裝置(7)、現場路況監測裝置(8)、太陽能供電與數據傳輸裝置(11)、OFDR光纖數據處理與分析裝置(12)、小波處理和降噪裝置(13)、監測結果顯示裝置(14)、云平臺數據管理與預警裝置(15)和遠程接收裝置(16)；

所述路基沉降光纖傳感裝置包括土工格柵(2)和布設在土工格柵上的應變光纖和溫度補償光纖；

所述路基水平變形光纖傳感裝置包括土體測斜管(4)和布設在測斜管內的應變光纖、溫度補償光纖和自加熱光纖溫度傳感器；

所述橋梁基樁變形光纖傳感裝置包括灌注樁和布設在灌注樁上的應變光纖和溫度補償光纖；

所述水位變化及降水量光纖傳感裝置包括布設有自加熱光纖溫度傳感器的水位監測裝置(10)和降水量監測裝置(9)；

所述太陽能供電與數據傳輸裝置將現場路況監測裝置的實況監測無線傳輸至云平臺數據管理與預警裝置，將OFDR光纖數據采集與傳輸裝置采集的數據傳輸至OFDR光纖數據處理與分析裝置；所述OFDR光纖數據處理與分析裝置對光纖波長分析轉化為應變和溫度信息，并將溫度補償后的數據傳輸給小波處理和降噪裝置進行降噪，所述監測結果顯示裝置獲得引起路基病害的信息，并以圖表形式傳輸至云平臺數據管理與預警裝置，所述云平臺數據管理與預警裝置將數據與預設值對比預警，并將光纖監測結果和路況監測信息傳輸至對應的遠程接收裝置(16)。

2.根據權利要求1所述的基于OFDR的高速公路路基病害監測裝置，其特征在于：所述OFDR光纖數據采集與傳輸裝置包括動態數據采集模塊、數據分類打包模塊及遠程參數設置模塊。

3.根據權利要求1所述的基于OFDR的高速公路路基病害監測裝置，其特征在于：所述現場路況監測裝置包括攝像模塊、照相模塊及測速模塊。

4.根據權利要求1所述的基于OFDR的高速公路路基病害監測裝置，其特征在于：所述降水量監測裝置包括雨水收集模塊和降水量監測模塊。

5.根據權利要求1所述的基于OFDR的高速公路路基病害監測裝置，其特征在于：所述太陽能供電與數據傳輸裝置包括太陽能發電模塊(11a)、穩壓與變壓模塊(11b)和無線數據傳輸模塊(11c)。

6.根據權利要求1所述的基于OFDR的高速公路路基病害監測裝置，其特征在于：所述OFDR光纖數據處理與分析裝置包括計算機處理核心模塊、無線數據接收模塊、數據導出模塊和電源模塊；所述計算機處理核心模塊包括溫度補償處理模塊、沉降數據處理模塊、水平位移數據處理模塊、樁基豎向變形處理模塊、樁基水平變形處理模塊和樁基軸力處理模塊。

7.根據權利要求1所述的基于OFDR的高速公路路基病害監測裝置，其特征在于：所述云平臺數據管理與預警裝置包括數據接收模塊、無線數據傳輸模塊、圖表顯示模塊、信息庫模塊、預警模塊和電源模塊；所述信息庫模塊包括監測數據儲存與更新模塊、路段負責人信息儲存與調用模塊、處理方案儲存與調用模塊、信息儲存與調用模塊和合作部門信息儲存與調用模塊。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的基于OFDR的高速公路路基病害監測裝置，其特征在于：所述的遠程接收裝置包括工方接收裝置和警方接收裝置，所述工方接收裝置和警方接收裝置均包括數據接收模塊、圖表顯示模塊、預警模塊和電源模塊；

其中工方接收裝置的圖表顯示模塊顯示路況信息，預警模塊對路基變形和水位快速變化進行預警；警方接收裝置的圖表顯示模塊顯示車輛違法信息，預警模塊對水位快速變化和路面坍塌、路坡滑坡災害進行預警；

所述預警模塊包括預警值設置模塊、監測數據與預警值對比模塊和報警模塊。