[发明专利]一种基于BOTDR技术的承载式机场道基沉降监测结构和方法

权利要求书

1.一种基于BOTDR技术的承载式道基沉降监测结构，其特征在于，包括道面本体(1)，所述道面本体(1)包括路面层(11)和道基层(12)，所述道基层(12)中设有道基沉降监测系统(2)，所述道基沉降监测系统(2)包括第一光缆(21)、第二光缆(22)、承载件(23)和单点沉降测量仪(24)，所述第一光缆(21)、第二光缆(22)和承载件(23)的延伸方向一致、且所述第一光缆(21)和第二光缆(22)贴合于承载件(23)的表面，所述单点沉降测量仪(24)在承载件(23)的延伸方向上分布，所述第一光缆(21)、第二光缆(22)和承载件(23)直线延伸。

2.如权利要求1所述的基于BOTDR技术的承载式道基沉降监测结构，其特征在于，所述道基层(12)中设有多个道基沉降监测系统(2)；

和/或，按道面本体的延伸方向，所述第一光缆(21)、第二光缆(22)和承载件(23)均为横向埋设；

和/或，所述道基沉降监测系统(2)包括多个单点沉降测量仪(24)，所述单点沉降测量仪(24)在承载件(23)的延伸方向上均匀分布。

3.如权利要求1所述的基于BOTDR技术的承载式道基沉降监测结构，其特征在于，所述第一光缆(21)包括第一光纤本体和用于包裹第一光纤本体的第一光缆外套；

和/或，所述第二光缆(22)包括第二光纤本体和用于包裹第二光纤本体的第二光缆外套；

和/或，所述第一光缆(21)和第二光缆(22)分别对称地位于承载件(23)的上方和下方。

4.如权利要求1所述的基于BOTDR技术的承载式道基沉降监测结构，其特征在于，所述第一光缆(21)、第二光缆(22)、承载件(23)和单点沉降测量仪(24)填埋于细砂中；

和/或，所述第一光缆(21)、第二光缆(22)、承载件(23)和单点沉降测量仪(24)上覆盖有回填原状土；

和/或，所述承载件(23)为柔性材料；

和/或，所述承载件(23)的外径为5～10cm；

和/或，所述承载件(23)的形状为柱形，优选为圆柱形；

和/或，所述回填原状土中掺杂有膨润土。

5.如权利要求1所述的基于BOTDR技术的承载式道基沉降监测结构，其特征在于，还包括BOTDR分布式传感器，所述BOTDR分布式传感器分别与各光缆中的光纤相连；

和/或，所述道基选自机场道基。

6.一种基于BOTDR技术的承载式道基沉降监测方法，通过如权利要求1～5任一权利要求所述的基于BOTDR技术的承载式道基沉降监测基于BOTDR技术的承载式道基沉降监测结构监测道基沉降，包括：

根据式(1)计算获得道基的相对沉降距离ω：

其中，x为到第一光缆(21)最远处的距离；

ε(x)为第一光缆(21)的应变量与第二光缆(22)的应变量的差值，x∈[0,l]；

r为承载件(23)的半径；

A、B为常数。

7.如权利要求6所述的基于BOTDR技术的承载式道基沉降监测方法，其特征在于，还包括根据道基的相对沉降距离ω和道基本身的绝对沉降距离之和，获得道基相对于原有路面的真实沉降距离，所述道基本身的绝对沉降距离通过单点沉降测量仪(24)测量获得。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求6-7任一权利要求所述的基于BOTDR技术的承载式道基沉降监测方法的步骤。

9.一种设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行如权利要求6-7任一权利要求所述的基于BOTDR技术的承载式道基沉降监测方法的步骤。

10.一种装置，所述装置可以包括：

相对沉降距离计算模块，用于根据式(1)计算获得道基的相对沉降距离：

其中，x为到第一光缆(21)最远处的距离；

ε(x)为第一光缆(21)的应变量与第二光缆(22)的应变量的差值，x∈[0,l]；

r为承载件(23)的半径；

A、B为常数；

可选的，还包括整体沉降距离计算模块，用于根据道基的相对沉降距离ω和道基本身的绝对沉降距离之和，获得道基相对于原有路面的真实沉降距离。