[發明專利]一種多功能地下傳感監測系統

在審

• 申請號: 202110282127.7
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113108758A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 段景川;洪成雨;羅廣彬;朱旭紅;蘇棟;王雪濤
• 申請（專利權）人: 中電建南方建設投資有限公司;深圳大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 深圳市遠航專利商標事務所(普通合伙) 44276
• 代理人: 田志遠;袁浩華

1.一種多功能地下傳感監測系統，其特征在于，包括分布式沉降傳感器，所述分布式沉降傳感器包括多個剛性梁，多個所述剛性梁首尾相連，每個所述剛性梁的一側均連接彈性梁，所述彈性梁內均封裝兩根分布式光纖，所述分布式光纖兩端均裸露在所述彈性梁的外側。

2.根據權利要求1中所述的一種多功能地下傳感監測系統，其特征在于，所述剛性梁的上側對稱設有安裝槽，所述彈性梁設置在相鄰兩個所述剛性梁之間，所述彈性梁兩端分別設置在相鄰兩個所述剛性梁的兩個安裝槽內。

3.根據權利要求2中所述的一種多功能地下傳感監測系統，其特征在于，所述剛性梁的中部設有穿線孔，所述穿線孔與所述安裝槽連通，裸露在所述彈性梁外側的所述分布式光纖自所述穿線孔內穿出。

4.根據權利要求1中所述的一種多功能地下傳感監測系統，其特征在于，所述分布式沉降傳感器的制備步驟包括：

步驟A1.采用三維打印技術將所述分布式光纖封裝在所述彈性梁中，并使得所述分布式光纖的兩端均裸露在所述彈性梁外側；

步驟A2.采用三維打印技術打印多個所述剛性梁，并將所述剛性梁通過鉸接件首尾連接；

步驟A3.將所述彈性梁經膠粘固定在相鄰兩個所述剛性梁的安裝槽內；

步驟A4.將裸露在所述彈性梁外側的所述分布式光纖自所述剛性梁的穿線孔內穿出。

5.根據權利要求4中所述的一種多功能地下傳感監測系統，其特征在于，在步驟A2中，封裝所述分布式光纖前先對所述分布式光纖進行預壓處理。

6.根據權利要求1中所述的一種多功能地下傳感監測系統，其特征在于，所述分布式沉降傳感器的監測方法為：對所述分布式沉降傳感器做標定試驗，通過標定試驗得出所述分布式光纖中心波長與沉降量的關系，將完成標定試驗的所述分布式沉降傳感器布置在已設定的監測點，通過采集所述分布式光纖的中心波長，根據所述分布式光纖中心波長與沉降量的關系，確定所述監測點的沉降量。

7.根據權利要求6中所述的一種多功能地下傳感監測系統，其特征在于，標定試驗過程中，對所述分布式沉降傳感器進行標定，確定

（1）所述分布式沉降傳感器的中心波長與相對轉角的關系；

（2）所述分布式沉降傳感器的相對轉角與沉降量的關系；

以確定所述分布式沉降傳感器的中心波長與沉降量的關系。

8.根據權利要求1中所述的一種多功能地下傳感監測系統，其特征在于，包括土壓力傳感器，所述土壓力傳感器包括TBU盒與設置在所述TBU盒內的光纖光柵。

9.根據權利要求1中所述的一種多功能地下傳感監測系統，其特征在于，包括水壓力傳感器，所述水壓力傳感器包括不銹鋼圓柱，所述不銹鋼圓柱內灌注硅橡膠聚合物固定光纖光柵，所述不銹鋼圓柱頂部設置透水石。

10.根據權利要求9中所述的一種多功能地下傳感監測系統，其特征在于，所述水壓力傳感器置于存在孔隙水壓力的介質中時，孔隙水會透過所述水壓力傳感器頂部的所述透水石進入所述水壓力傳感器內部的壓力腔，所述壓力腔內的不銹鋼膜片受到水壓力的作用引起所述硅橡膠聚合物壓縮，使所述硅橡膠聚合物產生軸向應力，使所述光纖光柵產生軸向應變。