[发明专利]滑坡对管道影响的监测预警方法和系统

权利要求书

1.一种滑坡对管道影响的监测预警方法，其特征是将监测分为滑坡对管道的 推力监测及管道应变监测两部分：

滑坡对管道的推力监测方法是：

将土压力盒光纤光栅传感器(4)固定在管道(14)上，且土压力盒光纤光栅 传感器(4)感受压力的敏感面朝向滑坡(13)的滑动方向；这样土压力盒光纤光 栅传感器(4)测量的压力就是滑坡(13)对管道的正面推力；

管道应变监测方法是：在滑坡(13)的两侧边缘及滑坡的中心位置的管道(14) 上，均匀布置管道(14)监测截面，且监测截面的间距不宜超过60m；在管道(14) 的每个监测截面上均匀布置3个管体光纤光栅传感器(3)，监测管道(14)轴向 的应变。

2.一种如权利要求1所述滑坡对管道影响的监测预警方法的滑坡对管道影响 的监测预警系统，其特征是由滑坡对管道的推力监测装置、管道应变监测装置、 现场监测站和办公室的接收终端组成；安装在滑坡内管道上的现场滑坡对管道的 推力监测装置的土压力盒光纤光栅传感器(4)和管道应变监测装置的管体光纤光 栅传感器(3)输出分别接现场监测站的光转换开关(6)，光转换开关(6)输出 接光纤光栅解调仪(7)的输入，光纤光栅解调仪(7)的输出接上位计算机(8) 的输入；上位计算机(8)的输出接GPRS传输模块(9)，由办公室的接收终端GPRS 接收模块(10)接下位计算机(11)的输入，下位计算机(11)的输出接报警器 (12)和显示器。

3.根据权利要求2所述的滑坡对管道影响的监测预警系统，其特征是该系统 的电原理是：分别监测滑坡对管道的推力和管道应变的两个光纤光栅传感器--土 压力盒光纤光栅传感器(4)和管体光纤光栅传感器(3)的PC接头与光转换开关 (6)的PC接口连接，光转换开关(6)的R232端口直接接上位计算机(8)的 R232端口，光转换开关(6)的PC接头连接光纤光栅解调仪(7)SM125的CH1 端，光纤光栅解调仪(7)SM125的LAN端口接上位计算机(8)的LAN端口，上 位计算机(8)的R232端口接GPRS传输模块(9)西门子MC35i的R232端口，GPRS 传输模块(9)和GPRS接收模块(10)各接有天线GSM与GPRS网络配合，GPRS 接收模块(10)的R232端口接下位计算机(11)的R232端口，下位计算机(11) 的输出由R232端口接报警器(12)DS-7400的R232端口，下位计算机(11)的 输出由VGA端接显示器的VGA端；

监测滑坡对管道的推力和管道应变的两光纤光栅传感器的输出信号经光纤光 栅解调仪(7)解调出各光纤光栅传感器的中心波长位移量输给上位计算机(8)； 上位计算机(8)自动计算出各监测量输给GPRS传输模块(9)并接收GPRS传输 模块(9)的信号进行控制，GPRS传输模块(9)将上位计算机(8)计算的各监 测量通过公众无线通信网络传输到位于办公室的接收终端GPRS接收模块(10)， 接收终端GPRS接收模块(10)将接收到的信号发送给下位计算机(11)处理后， 由显示器显示并由报警器(12)报警。

4.根据权利要求2所述的滑坡对管道影响的监测预警系统，其特征是所述滑 坡对管道的推力监测装置的构成是：

土压力盒光纤光栅传感器(4)通过土压力盒支架(21)固定在管道(14)上， 土压力盒光纤光栅传感器(4)感受压力的敏感面朝向滑坡(13)的滑动方向；土 压力盒支架(21)由两块圆弧形钢板卡箍组成，其中一段圆弧形钢板上焊有底座， 土压力盒光纤光栅传感器(4)嵌入底座中，并保持一定的裕量，使土压力盒能自 由变形；土压力盒支架(21)两端的卡箍连接件(23)通过螺帽连接；

5.根据权利要求2所述的滑坡对管道影响的监测预警系统，其特征是所述管 道应变的监测装置的构成是：

在滑坡的两侧边缘及滑坡的中心位置各布置一管道监测截面，且监测截面的 间距不宜超过60m；在管道(14)的每个监测截面的外周均匀布置3个管体光纤 光栅传感器(3)，且3个管体光纤光栅传感器(3)布置在与管道(14)轴线垂直 的平面上；管体光纤光栅传感器(3)安装在光滑的管道(14)表面上，用快干胶 粘贴管体光纤光栅传感器封装(24)封装好管体光纤光栅传感器(3)；将管体光纤 光栅传感器(3)的引纤一并引至地面，并进行保护。