The invention discloses a distributed monitoring system for anchor deformation based on OFDR and its application method. The system comprises optical fiber, anchor, optical fiber data acquisition and transmission system, optical fiber data processing and analysis system and monitoring result display system. By laying optical fibers on the surface of the bolt and using optical fiber data acquisition and transmission system for real-time data acquisition and transmission, the stress, strain, displacement and axial force signals of the bolt are obtained by data processing system based on OFDR technology. The monitoring results show that the system is shown in the form of chart. Compared with the prior art, the invention has the advantages of high sensitivity, high spatial resolution, high measuring accuracy, strong anti-interference ability and strong environmental adaptability, and can monitor the deformation of the bolt in real time, thereby obtaining the internal deformation law of the reinforced slope.
【技术实现步骤摘要】
基于OFDR的锚杆变形分布式监测系统及使用方法
本专利技术涉及岩土工程监测领域,尤其涉及基于OFDR(OpticalFrequencyDomainReflectometer)的锚杆变形分布式监测系统及使用方法。
技术介绍
随着经济技术的发展,我国矿山、隧道、水电站等工程大规模兴建,导致地质灾害频繁发生,锚杆支护已成为确保矿山巷道、边坡、隧道等稳定性采用的关键手段。而如何实现对锚杆变形的实时动态监测,从而对加固体稳定性进行监测已成为工程领域关注和研究的热点之一。常用的对锚杆实施的监测方法主要包括多点位移计、顶板离层指示仪、电阻式应变片等,但这些手段存在以下几点不足之处:(1)传感元件环境适应能力差,无法在恶劣环境下进行工作,极易损坏;(2)对锚杆有效监测的长度有限,无法监测到锚固体深处的变形状态;(3)需要专业技术人员定时定点进行监测,花费成本较大,存在人为误差;(4)采用人工监测,信息不能得到实时反馈;(5)仪器测量精度较低,对锚固体内部细微变化无法获知。OFDR(OpticalFrequencyDomainReflectometer)光纤数据采集技术技术是目前行业内最为先进的分布式测量技术,具有高灵敏度、高空间分辨率、测量精度大、抗干扰能力强、环境适应能力强等特点。将OFDR技术运用于分布式应变传感器和分布式温度传感器,其应变分辨率达到了1με,温度分辨率达到0.1℃,测量范围达到±30000με和-270~900℃。OFDR技术可实现对应变、温度、振动等多信息进行同时监控,相对于FBG、OTDR、BOTDR、BOTDA等光纤技术更具有工程应用前景。因此 ...
【技术保护点】
1.一种基于OFDR的锚杆变形分布式监测系统,其特征在于:包括:多根锚杆(2),所述锚杆两侧沿杆长方向开设有凹槽;应变传感光纤(1),所述应变传感光纤布置在锚杆两侧凹槽内;温度补偿光纤(1a),所述温度补偿光纤布置在锚杆两侧;光纤数据采集与传输系统(5),所述光纤数据采集与传输系统采集由应变传感光纤和温度补偿光纤传输的光纤信号;光纤数据处理与分析系统(6),所述光纤数据处理与分析系统将光纤数据采集与传输系统采集的光纤信号转化为数字图像信息;监测结果显示系统(7),所述监测结果显示系统将数字图像信息显示出来。
【技术特征摘要】
1.一种基于OFDR的锚杆变形分布式监测系统,其特征在于:包括:多根锚杆(2),所述锚杆两侧沿杆长方向开设有凹槽;应变传感光纤(1),所述应变传感光纤布置在锚杆两侧凹槽内;温度补偿光纤(1a),所述温度补偿光纤布置在锚杆两侧;光纤数据采集与传输系统(5),所述光纤数据采集与传输系统采集由应变传感光纤和温度补偿光纤传输的光纤信号;光纤数据处理与分析系统(6),所述光纤数据处理与分析系统将光纤数据采集与传输系统采集的光纤信号转化为数字图像信息;监测结果显示系统(7),所述监测结果显示系统将数字图像信息显示出来。2.根据权利要求1所述的基于OFDR的锚杆变形分布式监测系统,其特征在于:所述相邻光纤连接处采用热膨胀管保护。3.根据权利要求1或2所述的基于OFDR的锚杆变形分布式监测系统,其特征在于:所述光纤为900单模光纤。4...
【专利技术属性】
技术研发人员:高磊,刘汉龙,印月,余湘娟,陈育民,邢炜杰,
申请(专利权)人:河海大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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