一种同时测量内外位移场的滑坡监测传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种同时测量内外位移场的滑坡监测传感器，传感器包括PVC杆件，PVC杆件的一端部安装有无线测距终端，PVC杆件的侧壁上沿杆件的延伸方向平行设有第一光纤、第二光纤和第三光纤，第一光纤、第二光纤和第三光纤内设有布拉格光栅；本实用新型专利技术通过获取光纤布拉格光栅传感器光学特性的变化来计算滑坡体的内部位移，以及通过超宽带无线定位传感器测量得到的三维位置时间序列来计算坡体的表面位移，并同时通过分析表面和内部位移，来解决自然滑坡体、高边坡、深基坑等过程中滑坡的监测和预警问题。

A landslide monitoring sensor with simultaneous measurement of internal and external displacement fields

The utility model discloses a simultaneous measurement of internal and external displacement of landslide monitoring sensor, the sensor comprises a PVC bar, a wireless ranging terminal installation of PVC rod end, PVC bar on the side wall of the parallel extended along the direction of rod second is provided with a first optical fiber, optical fiber and the third optical fiber, optical fiber, optical fiber second first and the third is arranged in the optical fiber Prague grating; the utility model changes through the acquisition of optical fiber Prague grating sensor to calculate the optical properties of the internal displacement of the landslide, and the 3D position time series of ultra wideband wireless sensor positioning is measured to calculate the slope surface displacement, and at the same time, through the analysis of the surface and internal displacement, to solve the natural landslide body, high slope and deep foundation pit in the process of landslide monitoring and early warning of problems.

【技术实现步骤摘要】
一种同时测量内外位移场的滑坡监测传感器
本技术属于传感器
，涉及一种同时测量内外位移场的滑坡监测传感器。
技术介绍
目前，用于岩土工程滑坡监测的主要内容包括表面位移监测和内部位移监测。通常情况下二者的监测采用不同的系统和传感器，其中表面位移多采用全站仪、GPS等技术，内部位移多采用测斜仪进行观测。目前存在两个明显的缺陷：1）不能实现内部和外部位移的连续不间断的高精度测量；2）不能实现内部和外部系统及传感器的并置和共位测量。以上两个缺陷造成了位移测量数据的实时性较差以及数据不能兼容等问题。基于此，拟设计能同时测量内部和外部位移的传感器，采用了无线测距定位技术和光纤光栅技术制作了此传感器，两种技术在物理上和几何上实现了融合，利用此传感器监测得到的数据能密切结合内部和外部位移数据进行滑坡分析，有效的反映出滑坡体稳定现状。
技术实现思路
克服现有技术的缺点，提供一种同时测量内外位移场的滑坡监测传感器及其应用，本技术通过获取光纤布拉格光栅传感器光学特性的变化来计算滑坡体的内部位移，以及通过超宽带无线定位传感器测量得到的三维位置时间序列来计算坡体的表面位移，并同时通过分析表面和内部位移，来解决自然滑坡体、高边坡、深基坑等过程中滑坡的监测和预警问题。为了解决以上技术问题，本技术提供一种同时测量内外位移场的滑坡监测传感器，传感器包括PVC杆件，PVC杆件的一端部安装有无线测距终端，PVC杆件的侧壁上沿杆件的延伸方向平行设有第一光纤、第二光纤和第三光纤，第一光纤、第二光纤和第三光纤内设有布拉格光栅。本技术进一步限定的技术方案是：前述第一光纤、第二光纤和第三光纤在PVC杆件的横截面上均匀分布，三条光纤与横截面的中心点的连线互为120°夹角。前述PVC杆件的长度为2m。前述PVC杆件的内直径为30mm，外直径为35mm。前述无线测距终端为超宽带测距终端。前述无线测距终端为封装好的长、宽、厚为30mm、20mm、8mm的测距模块，能实现测距测量和手机的模块，主要配合外围已知位置的测站的坐标来使用，通过距离计算来实现对此测距终端精确位置的测量。本技术的有益效果是：本技术公开了一种同时可以进行滑坡体内部位移和滑坡体表面位移测量的传感器，设计一种测量表面位移的无线三维位置测量设备，以及把光信号改变转化为位移参数的光纤光栅传感设备，本技术的目的是通过获取光纤布拉格光栅传感器光学特性的变化来计算滑坡体的内部位移，以及通过超宽带无线定位传感器测量得到的三维位置时间序列来计算坡体的表面位移，并同时通过分析表面和内部位移，来解决自然滑坡体、高边坡、深基坑等过程中滑坡的监测和预警问题。附图说明图1为传感器的结构示意图；图2为光纤排布示意图；其中，1-PVC杆件，2-第一光纤，3-第二光纤，4-第三光纤，5-布拉格光栅，6-无线测距终端。具体实施方式实施例1本实施例提供一种同时测量内外位移场的滑坡监测传感器，如图1所示，传感器包括PVC杆件1，PVC杆件1的一端部安装有无线测距终端6，PVC杆件1的侧壁上沿杆件的延伸方向平行设有第一光纤2、第二光纤3和第三光纤4，第一光纤2、第二光纤3和第三光纤4内设有布拉格光栅5。如图2所示，前述第一光纤2、第二光纤3和第三光纤4在PVC杆件1的横截面上均匀分布，三条光纤与横截面的中心点的连线互为120°夹角。前述PVC杆件1的长度为2m。前述PVC杆件1的内直径为30mm，外直径为35mm。前述无线测距终端6为超宽带测距终端。前述无线测距终端6为封装好的长、宽、厚为30mm、20mm、8mm的测距模块，能实现测距测量和手机的模块，主要配合外围已知位置的测站的坐标来使用，通过距离计算来实现对此测距终端精确位置的测量。本实施例公开了一种同时可以进行滑坡体内部位移和滑坡体表面位移测量的传感器，设计一种测量表面位移的无线三维位置测量设备，以及把光信号改变转化为位移参数的光纤光栅传感设备，本专利技术的目的是通过获取光纤布拉格光栅传感器光学特性的变化来计算滑坡体的内部位移，以及通过超宽带无线定位传感器测量得到的三维位置时间序列来计算坡体的表面位移，并同时通过分析表面和内部位移，来解决自然滑坡体、高边坡、深基坑等过程中滑坡的监测和预警问题。以上实施例仅为说明本技术的技术思想，不能以此限定本技术的保护范围，凡是按照本技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同时测量内外位移场的滑坡监测传感器，其特征在于，所述传感器包括PVC杆件(1)，所述PVC杆件(1)的一端部安装有无线测距终端(6)，所述PVC杆件(1)的侧壁上沿杆件的延伸方向平行设有第一光纤(2)、第二光纤(3)和第三光纤(4)，所述第一光纤(2)、第二光纤(3)和第三光纤(4)内设有布拉格光栅(5)。

【技术特征摘要】
1.一种同时测量内外位移场的滑坡监测传感器，其特征在于，所述传感器包括PVC杆件(1)，所述PVC杆件(1)的一端部安装有无线测距终端(6)，所述PVC杆件(1)的侧壁上沿杆件的延伸方向平行设有第一光纤(2)、第二光纤(3)和第三光纤(4)，所述第一光纤(2)、第二光纤(3)和第三光纤(4)内设有布拉格光栅(5)。2.根据权利要求1所述的同时测量内外位移场的滑坡监测传感器，其特征在于，所述第一光纤(2)、第二光纤(3)和第三光纤(4)在所述PVC杆件(1)的横截面上均匀分布，三条光纤与横截面的中心点的连线互为12...

【专利技术属性】
技术研发人员：张清华，熊自明，荣凤娟，戎晓力，王源，马超，卢浩，孙阳阳，章征林，
申请(专利权)人：中国人民解放军理工大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32