[发明专利]一种滑坡监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种滑坡监测系统。

背景技术

滑坡是指斜坡上的土岩体由于多种因素的影响，在重力的作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体或部分地顺坡向下滑动的现象。滑坡灾害是具有危害较大的地质灾害之一。因为地质条件的差异，滑坡的种类、现象很多，这也对滑坡的监测制造了较高的难度。滑坡的监测指标包括地质宏观形迹监测指标、地面位移监测指标、深部位移监测指标、诱发因素监测指标、地下水动态监测指标和地球物理场监测指标。其中深部位移监测能直接反映滑坡体多层变形特征和滑带的位置，是滑坡监测的必备内容。传统的滑坡深部位移监测主要采用多点位移计、钻孔测斜仪，这两种方法不易进行远距离检测，需要人工现场监测，实时性差，难以满足对滑坡的长期实时监测要求，并且在滑坡处于临界状态时人工现场监测也会有极大的风险。另一种利用同轴电缆的阻抗特性会随着电缆变形而发生变化的特点来测量滑坡深部位移的方法，由于同轴电缆阻抗变化引起的电磁波反射信号和电缆变形量的关系，尚没有相应的理论基础，故变形量只能以室内重复试验结果的拟合公式计算，具有很大的或然性，并且也不易远距离检测，从而限制了其使用范围。现有的分布式光纤传感技术也有试验性的应用于滑坡监测，如采用光时域反射技术(简称OTDR)和布里渊后向散射技术(简称BOTDR)的方案，由于没有解决传感光纤的灵敏度和传感光纤的有效保护之间的矛盾，所以并没有得到推广使用，另外基于布里渊后向散射技术的方案由于设备成本较高，也成为限制其应用的一个重要因素。光纤传感技术在滑坡监测的应用前景是被许多学者看好的，但现有的技术方案均没有充分挖掘并释放出光纤传感的巨大潜力，这些都是迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种滑坡监测系统。该滑坡监测系统其结构简单、设计合理、加工制作方便、成本低且使用方式灵活、灵敏度高、使用效果好，实用价值高、适应性强、可实现远距离监控，能有效监测滑坡深度位移的变化，具有广阔的应用前景。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种滑坡监测系统，包括插入滑坡内的测斜管，所述测斜管穿过滑坡潜在滑动面并延伸至基岩体表面以下的钻孔内，所述测斜管内连续布设有供信号光纤穿过的曲线型测试通道，所述曲线形测试通道包括柱体以及连续布设在所述柱体上的上下相对两侧的多个A侧变形齿和多个B侧变形齿，多个A侧变形齿和多个B侧变形齿之间呈交错布设且二者的头部间形成供一个或多个信号光纤穿过的曲线形通道，A侧变形齿和B侧变形齿对应布设在信号光纤两侧，信号光纤与测试单元连接，测试单元与控制单元连接，其特征在于：所述的曲线型测试通道内包含有并排布设的信号光纤一和信号光纤二；测试单元包括光时域反射计和光源-光功率计，所述信号光纤一的一端与光时域反射计连接，所述信号光纤二与光源-光功率计连接；还包括一电源系统，所述电源系统包括电池组；还包括与控制单元连接的无线收发模块一，无线收发模块一与位于远端监测室对应的无线收发模块二无线连接。

上述的一种滑坡监测系统，其特征在于：所述信号光纤一上安装有一个或一个以上的光反射装置二。

上述的一种滑坡监测系统，其特征在于：所述信号光纤二的一端安置有光反射装置一，另一端与1×2光分路器的输入端相接，且所述1×2光分路器的输出端与光源-光功率计相接。

上述的一种滑坡监测系统，其特征在于：所述电源系统中有为电池组充电的太阳光伏发电装置或风力发电装置。

上述的一种滑坡监测系统，其特征在于：所述信号光纤一和信号光纤二的模长直径的最大值与最小值的差异不大于其平均值的10％；所述的信号光纤一和信号光纤二的截止波长的最大值与最小值的差异不大于其平均值的10％。

上述的一种滑坡监测系统，其特征在于：所述信号光纤一和信号光纤二是同一根光纤上的相邻的两段。

上述的一种滑坡监测系统，其特征在于：所述光时域反射计和光源-光功率计所发出的、入射到信号光纤内的、同一波段的光信号波长之差小于等于25nm，所述同一波段是1310nm±30nm波段、1550nm±30nm波段或1625nm±30nm波段。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、加工制作简便、投入成本低且使用方式灵活、灵敏度高。

2、适用面广，适应能力强，能有效适用于各种滑坡类型。

3、测试精度高，安装布设方便。

4、通过无线收发模块可以远距离实时监测滑坡的具体状态，降低了劳动强度和危险性。