[发明专利]一种串联式光纤光栅沉降监测系统及方法

权利要求书

1.一种串联式光纤光栅沉降监测系统，其特征在于，包括：

液位池，容纳有液体；

基准点沉降仪，与液位池共同布置在基准点位置，内部设有基准腔体和对应的光纤光栅监测机构，光纤光栅监测机构实时监测基准腔体内的液压；

多个待测点沉降仪，分别对应布置在各个待测点位置，每个待测点沉降仪内部均设有待测腔体和对应的光纤光栅监测机构，光纤光栅监测机构实时监测待测腔体内的液压；

光纤光栅解调仪，通过光缆连接所有光纤光栅监测机构；

所述液位池通过管路依次串联连通基准腔体和所有待测腔体，位于最后的一待测腔体的出口处进行封堵，形成末端密封的空腔，液体充满基准腔体、管路和各个待测腔体；

所述光纤光栅解调仪通过获取光纤光栅监测机构的变化数据，实时监测基准点位置和待测点位置的沉降变化。

2.如权利要求1所述的串联式光纤光栅沉降监测系统，其特征在于，所述液位池内容纳的液体为带有颜色的防冻液，液位池内液体的液面的水平高度高于管路、基准点沉降仪、待测点沉降仪，用于使液体充满整个空腔。

3.如权利要求1所述的串联式光纤光栅沉降监测系统，其特征在于，所述基准点沉降仪和液位池共同安装在不随待测点发生沉降的固定基座上，用于使基准腔体内的液压做基准点判断待测点是否发生沉降。

4.如权利要求1所述的串联式光纤光栅沉降监测系统，其特征在于，所述基准点沉降仪和待测点沉降仪内均设有对应的光纤光栅监测机构，在待测腔体和基准腔体内的液压发生变化时，光纤光栅监测机构获取该液压变化并发送至光纤光栅解调仪。

5.如权利要求1所述的串联式光纤光栅沉降监测系统，其特征在于，所述待测腔体设有入口和出口，一待测腔体的入口通过管路连通上一待测腔体的出口，出口通过管路连通下一待测腔体的入口，依次形成串联结构。

6.如权利要求5所述的串联式光纤光栅沉降监测系统，其特征在于，串联结构最后一个待测腔体的出口处配合有堵头，堵头配合管路、基准腔体、待测腔体共同构成一端开口的空腔，用于排出空腔内的空气并封堵串联结构的末端，空腔的开口处与液位池连通。

7.一种沉降监测方法，其特征在于，利用如权利要求1-6任一项所述的串联式光纤光栅沉降监测系统，包括以下步骤：

在基准点安装液位池、基准点沉降仪，在所有待测点分别安装待测点沉降仪；

通过管路将液位池、基准腔体、所有待测腔体依次串联连通，并在液位池内倒入液体，使液位充满管路、基准腔体和待测腔体；

静置后通过光纤光栅解调仪测得所有沉降仪对应的光纤光栅监测机构的波长，并作为标定数据，计算各个待测点相对于基准点的液位深度；

标定后，通过光纤光栅解调仪实时测量所有沉降仪对应的光纤光栅监测机构的波长，从而获取各个待测点的实时沉降量。

8.如权利要求7所述的沉降监测方法，其特征在于，在布置管路前，先通过光缆将所有光纤光栅监测机构接入光纤光栅解调仪，并在未通入液体时，分别测得所有沉降仪对应的光纤光栅监测机构的波长，作为光纤光栅监测机构的初始波长数据。

9.如权利要求7所述的沉降监测方法，其特征在于，在布置管路后，液位池内的液体逐渐充填空腔，待空腔内空气排净、液体充满整个腔体后，封堵腔体末端。

10.如权利要求7所述的沉降监测方法，其特征在于，液位池内的液面高度高于管路、基准点沉降仪、待测点沉降仪。