[发明专利]基于弱光栅的多参数滑坡监测装置及方法

权利要求书

1.基于弱光栅的多参数滑坡监测装置，其特征在于包括：多参数光纤传感器（1）、弱光栅解调仪（2）、供电装置（3），多参数光纤传感器（1）连接弱光栅解调仪（2），弱光栅解调仪（2）连接供电装置（3）；

所述多参数光纤传感器（1）为一整根传感光缆，其包括位于尾端的、串接在一起的弱光栅水位传感器（11）、弱光栅倾角传感器（12）、弱光栅拉绳传感器（13）、弱光栅水压力传感器（14），以及位于前端的应力应变传感光缆（15）；

弱光栅水位传感器（11），用于监测水位；

弱光栅倾角传感器（12），用于监测角度变化；

弱光栅拉绳传感器（13），用于监测位移变化；

弱光栅水压力传感器（14），用于监测水压；

应力应变传感光缆（15），用于监测滑坡的应变；

弱光栅解调仪（2），用于解调多参数光纤传感器（1）上的波长变化信息，并通过有线或无线方式对外传输信息；

供电装置（3），用于为弱光栅解调仪（2）供电。

2.根据权利要求1所述基于弱光栅的多参数滑坡监测装置，其特征在于：所述应力应变传感光缆（15）包括布设在边坡上的分布式光缆、以及安装在在滑坡勘察孔中的应变光缆，分别用于监测边坡形态变化、孔隙应变变化。

3.根据权利要求1所述基于弱光栅的多参数滑坡监测装置，其特征在于：所述弱光栅水压力传感器（14）、弱光栅水位传感器（11）安装在在滑坡勘察孔中，分别用于监测孔隙水压力，水位动态变化。

4.根据权利要求1所述基于弱光栅的多参数滑坡监测装置，其特征在于：所述弱光栅拉绳传感器（13）布设在裂缝点，用于监测裂缝的位移变化。

5.根据权利要求1所述基于弱光栅的多参数滑坡监测装置，其特征在于：所述弱光栅倾角传感器（12）布设在危岩体上，用于实时监测危岩体的角度变化。

6.根据权利要求1所述基于弱光栅的多参数滑坡监测装置，其特征在于：所述弱光栅水位传感器（11）、弱光栅倾角传感器（12）、弱光栅拉绳传感器（13）、弱光栅水压力传感器（14），均包括反射率在0.1%~0.01%之间的单个弱光栅，尾纤长度大于2米，以保证相邻传感器的空间距离大于2米。

7.根据权利要求1所述基于弱光栅的多参数滑坡监测装置，其特征在于：所述应力应变传感光缆（15）包括反射率在0.1%~0.01%之间的弱光栅阵列，用于感测线性区域的应变。

8.根据权利要求7所述基于弱光栅的多参数滑坡监测装置，其特征在于：所述弱光栅阵列能够通过波分和时分复用配置传感单元，以满足不同监测密度的需要。

9.根据权利要求7所述基于弱光栅的多参数滑坡监测装置，其特征在于：所述弱光栅解调仪（2）包括弱光栅调解模块（21）、工控机模块（22），弱光栅调解模块（21）连接工控机模块（22），工控机模块（22）外接通信模块（23）；

弱光栅调解模块（21）发送脉冲激光，检测多参数光纤传感器（1）反射的信号；工控机模块（22）分析反射信号，定位各传感单元，获取波长信息；通信模块（23）将分析的结果传送远程终端，并接受远程终端的控制。

10.基于弱光栅的多参数滑坡监测方法，其特征在于：在一根光纤上定制化刻写单个、或者若干弱光栅阵列，根据需求采用不同的封装技术，将弱光栅阵列封装成各种传感器，实现了一根传感光缆上对多个滑坡参数进行同时监测。