[发明专利]基于光纤应变解析的输电线路地质灾害监测系统与方法

权利要求书

1.基于光纤应变解析的输电线路地质灾害监测系统，其特征在于：包括相互通信连接的用于在监测区域采集实时数据的应力光缆传感器（1）、用于传输信号且与输电线路架空线同设计安装的OPGW光缆（2）以及位于输电线路机房内用于接收和解析信号的监控服务器（3）；所述应力光缆传感器（1）具有光纤应变解析功能，包括相互通信连接的布里渊光时域散射监测设备（11）和作为传感单元的应力光缆（12）；所述布里渊光时域散射监测设备（11）能够采集监测区域范围内地质状态的三维立体的光散射监测参量，所述监控服务器（3）内预存有关于地质灾害风险特征监测参量与光散射监测参量对应的关系模型以及地质灾害分析模型。

2.如权利要求1所述的基于光纤应变解析的输电线路地质灾害监测系统，其特征在于：所述地质灾害风险特征监测参量由发生不同地质灾害时特殊的地质状况变化数据的提取、汇总和分析获得；所述地质状况数据包括发生地质灾害时的温度、应变、振动、电流或位移中的至少一种。

3.如权利要求2所述的基于光纤应变解析的输电线路地质灾害监测系统，其特征在于：所述地质灾害分析模型为固定点位的降水量阈值模型，由收集到的地质灾害信息通过数理统计或非线性系统理论模型建立；所述地质灾害信息包括地质灾害风险特征监测参量、气象预报数据、历史降雨量数据和灾害数据；所述灾害数据包括灾害发生的时间、强度、频率和作用机理。

4.如权利要求2所述的基于光纤应变解析的输电线路地质灾害监测系统，其特征在于：所述基于光纤应变解析的输电线路地质灾害监测系统还包括与监控服务器（3）通信连接的预警展示系统（4）；所述预警展示系统（4）内预存有不同形式和不同等级地质灾害发生时的相应影像和发生时的地质状况数据。

5.如权利要求1至4任一所述的基于光纤应变解析的输电线路地质灾害监测系统应用于输电线路重点区域的地质基础沉降灾害监测和预警。

6.基于光纤应变解析的输电线路地质灾害监测方法，其特征在于：将如权利要求1至4任一所述的基于光纤应变解析的输电线路地质灾害监测系统布设在输电线路上需要监测的灾害易发区域采集和接收实时地质数据进而分析地质灾害发生概率并进行预警。

7.如权利要求4所述的基于光纤应变解析的输电线路地质灾害监测方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1、将应力光缆传感器（1）安装在输电线路重点监测区域的地基中，利用应力光缆传感器（1）中的布里渊光时域散射监测设备（11）获得待监测区域范围内地基中三维空间的光散射监测参量；

S2、获得的光散射监测参量由应力光缆传感器转换成信号后通过OPGW光缆（2）传输至监控服务器（3）后，由预存在监控服务器（3）内的地质灾害风险特征监测参量与光散射监测参量对应的关系模型测算得到地质灾害风险特征监测参量；

S3、根据测算得到的地质灾害风险特征监测参量以及输入到监控服务器（3）中气象预报数据、历史降雨量数据和灾害数据，利用固定点位的降水量阈值模型进行拟合计算得到的数值与预存在监控服务器（3）内的警报阈值进行比对后获得对应的地质灾害分析结果；

S4、将计算得到的地质灾害分析结果传输到与监控服务器（3）通信连接的预警展示系统（4），通过所述预警展示系统（4）展示对应形式和等级灾害发生时的历史影像信息和地质状况数据供用户查询。

8.如权利要求7所述的基于光纤应变解析的输电线路地质灾害监测方法，其特征在于：所述步骤S4中地质灾害分析结果包括地质灾害发生概率及对应的灾害等级。