[发明专利]一种埋入式沉降监测系统及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电子测量技术领域，尤其涉及一种埋入式沉降监测系统及监测方法。

背景技术

路基是线路工程(铁路、公路、机场跑道等)的一个重要组成部分，尤其是高速铁路对轨道的平顺性提出了更高的要求，是承受轨道结构重量和列车荷载的基础，它也是线路工程中最薄弱最不稳定的环节，路基几何尺寸的不平顺，自然会引起轨道的几何不平顺，因此需要基础有较高的稳定性和较小的永久变形，以确保列车等高速、安全、平稳运行。由于软土特殊的工程性质和各种运载车辆路基的特点，在一般情况下，多数路段地基的强度与稳定性的处理难度都不大，不成为控制因素；给工程带来的主要难题是沉降变形及其各种处理措施条件下的固结问题，所以路基沉降变形问题是各种线路设计中所要考虑的主控因素。

路基沉降传统的监测方法主要有：沉降板、单点沉降计、剖面沉降管、沉降监测桩等。这些监测方法的主要缺点是安装复杂，干扰施工，影响施工质量，数据采集困难，尤其是均为点式测量，信息量太少，很难掌握整条路基沉降的变化。还有些监测系统在整体结构上比较复杂，存在不利于施工等各种问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种埋入式沉降监测系统及监测方法，用以至少解决现有技术中存在的一种或多种问题。

本发明一个方面，提供了一种埋入式沉降监测系统，所述监测系统包括：

传感器，被配置为测量地基水平方向沉降并产生第一信号；

信号传输单元，与所述传感器电连接，被配置为传输所述第一信号；

信号解调单元，与所述信号传输单元电连接，被配置为解调所述第一信号；

信息处理单元，与所述信号解调单元电连接，被配置为将解调后的信号转变为地基沉降位移值。

所述监测系统为分布式监测系统。

本发明实施例提供的监测系统中，将所述监测系统设置为分布式，可以获取分布式测量，比如多条支线连接到一条主线上。分布式监测系统能获得的信息量大，并且分布式监测系统的分布式空间监测分辨率小，单个相邻传感器之间间距可以小于5mm，测量精度非常高，并且能够掌握较大面积区域的地基沉降量的变化。并且该监测系统在整体结构上比较简单，不存在不利于施工等各种问题。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述监测系统中，所述传感器为多通道光纤传感器，且相连传感器之间的间距在2mm-5mm之间，很大程度上提高测量的准确性。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述监测系统中，所述多通道光纤传感器还包括用于感受地基沉降产生布里渊散射光信息改变的抓地传感光缆、以及防止光缆不被拉断的缓冲装置

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述监测系统中，所述抓地传感光缆设置有铠装，所述铠装内部包含有光纤。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述监测系统中，所述缓冲装置中设置有冗长光缆且所述余长光缆能够自由伸缩，能够避免光缆在受力形变过程中产生断裂。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述监测系统中，所述多通道光纤传感器数量为两个以上，且所述多通道光纤传感器长度与监测区域相适配。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述监测系统中，所述信息处理单元还设置有报警器，能够对地基沉降位移值进行报警。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述监测系统中，所述多通道光纤传感器包括至少一个长度限制在1m的多通道光纤传感器。

基于同一发明构思，作为本发明的另一个方面，本发明实施例还提供了用于埋入式沉降监测的监测方法，所述监测方法是通过上述的监测系统对地基进行监测。该监测方法可以获取分布式测量，信息量太大，能够掌握较大面积区域的地基沉降量的变化，且测量方法比较简便。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述监测方法中，具体包括：所述传感器测量地基水平方向沉降并产生第一信号；

所述信号传输单元将所述第一信号传输到所述信号解调单元；

所述信号解调单元将所述第一信号解调为第二信号并将所述第二信号传输给所述信息处理单元；

所述信息处理单元将所述第二信号转换成地基沉降位移值，并进行分级报警。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述监测方法中，所述第一信号为布里渊散射信息信号，第二信号为应力信号。

附图说明

图1为本发明实施例提供的用于埋入式沉降监测装置平面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的抓地传感光缆结构示意图；