一种野外传感光纤的智能监测保护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种野外传感光纤的智能监测保护系统，该系统由野外监测保护模块和数据处理监控模块组成，通过将观测光纤的地表冗余部分安放在野外监测保护模块中，实现对冗余光纤接口的保护，并且通过模块内部装置的联动实时监测光纤情况，整理光纤数据、保存并与数据处理监控模块实时通信，便于实时监测光纤数据，了解光纤的变形情况。从而达到了保证光纤数据的采集质量，减少工作量，降低人工成本，提高光纤观测孔工程价值的目的。高光纤观测孔工程价值的目的。高光纤观测孔工程价值的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种野外传感光纤的智能监测保护系统


[0001]本专利技术属于传感光纤数据智能采集和保护
，更具体的，涉及到一种野外传感光纤的智能监测保护系统

技术介绍

[0002]随着光纤监测在各种工程建设方面的应用，特别是分布式光纤在岩层变形大范围监测中的广泛应用，在野外布设的光纤监测点越来越多。多数情况下，特别是矿山覆岩的变形监测过程中，一般通过在岩层中钻孔的方式安装光纤。使用的光纤多采用金属基索状结构，传感光纤外包高轻度金属加强件极大的提高传感光纤的抗拉强度，通过在地表冗余光纤部分外接跳线的方式进行观测。但是在实际工作过程中，由于光纤数据无法实时采集且矿井开采过程中极易造成地下光纤损坏，同时地下光纤破坏后无法采集数据且无法修复。易造成人力财力物力的浪费，观测数据缺失，成本极高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对目前光纤监测技术中存在的不足，提供一种野外传感光纤的智能监测保护系统，该系统由野外监测保护模块和数据处理监控模块组成，将观测光纤的地表冗余部分安放在野外监测保护模块中，对冗余光纤接口进行保护，并且通过模块内部装置联动实时监测光纤情况，整理光纤数据、保存并与数据处理监控模块实时通信，便于实时监测光纤数据了解光纤的变形情况。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供一种野外传感光纤的智能监测保护系统，该系统的技术方案和系统内容包括：野外监测保护模块和数据处理监控模块。
[0005]数据处理监控模块由信号接受器和数据处理器组成。其中信号接受器用于接收、识别和解译野外监测保护模块的信号，数据处理器对信号接受器中接收到野外监测保护模块的数据进行分析和储存。
[0006]其中野外监测保护模块包括：
[0007]地面保护仓，所述的地面保护仓为圆柱型密封仓状，由两个圆柱型组合成的套筒和圆形翻盖组成，圆形翻盖上表面安装有太阳能电池板，圆形盖下表面外延装有气密圈。内部安装有冗余光纤、数据集成单元、智能监测单元和电路与网络线路，传输单元，所述的数据集成单元、智能监测单元和线路单元，传输单元用于监测光纤运行，整理并储存数据。
[0008]传输单元，所述的传输单元单元由外接信号传输装置和电源组成，其中外接信号传输装置安装在野外监测保护模块中地面保护仓的外表面，由天线和信号接收器组成，通过接受网络信号的方式实现与数据处理监控模块的实时通信。所述的电源部分由太阳能电池板和蓄电池组成，为野外监测保护模块提供电源。蓄电池安装在地面保护内层套筒的内部，太阳能电池板安装在地面保护仓圆形翻盖的上表面，与蓄电池相连。
[0009]线路单元，所述的线路单元由电线、网线和单元间连接线组成，安装于野外监测保护模块中地面保护仓外层套筒的内表面，与传输单元、数据集成单元和智能监测单元连接。
起到连接野外监测保护模块各部分的功能。
[0010]智能监测单元，所述的智能监测单元设置在野外监测保护模块中地面保护仓的两个套筒之间，为野外监测保护模块中的主要单元，由光纤监测报警器、线路监测报警器和数据处理器组成，能够实时监测数据采集器、光纤和线路单元的运行情况。并通过线路单元和传输单元交互，实时的传输光纤观测数据和野外监测保护模块的运行情况，综合处理野外监测保护模块中的各项数据信息
[0011]数据集成单元，所述的数据集成单元设置在地面保护仓两个套筒之间的夹层中，由光纤数据采集器和数据储存器组成。通过线路单元与传输单元，智能监测单元交互，能够实时采集光纤观测数据、储存光纤数据。
[0012]作为本技术方案的进一步阐述，所述的数据处理监控模块中的数据处理器对信号接受器中接收到野外监测保护模块的数据进行分析和储存时，能够利用深度神经网络组合推测模型对缺失的光纤数据进行补齐，同时进行精度评定。所述的数据处理器最终输出检测孔位光纤的逐时刻形变值、温度值和野外监测保护模块的运行情况，在光纤故障或野外监测保护模块故障时报警。
[0013]作为本技术方案的进一步阐述，所述的野外监测保护模块中的地面保护仓为圆柱型密封仓状，由两个圆柱型组合成的套筒和圆形翻盖组成，外层套筒可以替换为其他形状，内层套筒直径40cm，外层套筒直径60cm，圆形翻盖直径65cm，圆形翻盖顶部装有太阳能电池板和定位装置。同时可根据野外的实际环境更换尺寸、材料，更根据实际需要加装测温器、测试器、除湿装置和降温、升温装置。
[0014]作为本技术方案的进一步阐述，所述的野外监测保护模块中的传输单元，所述的传输单元单元由外接信号传输装置和电源组成。其中外接信号单元采用双向端口，能够接受数据处理监控模块的指令，具有远程管理功能，支持远程开启或关闭智能监测单元和数据集成单元，能够对智能监测单元进行参数变更和程序迭代。
[0015]作为本技术方案的进一步阐述，所述野外监测保护模块中的线路单元由电线、网线和单元间连接线组成，连接线表面包裹有防水防腐蚀的柔性材料。
[0016]作为本技术方案的进一步阐述，所述的野外监测保护模块中的智能监测单元，其中所述的线路监测报警器由电流传感器、电压检测传感器、网络信号传感器、信号采集器、信号发送器，数据集成单元通过将采集到的数据发送给智能监测单元，从而用对野外监测保护模块的传输单元的运行情况进行统计与判断，可根据野外监测保护模块的运转情况和具体环境，通过接受数据处理监控模块的信号开启或关闭降温、升温装置和除湿装置。
[0017]作为本技术方案的进一步阐述，所述的野外监测保护模块中的数据集成单元，留有USB接口，可通过在U盘内集成安装数据采集程序的方法，在传输单元故障的情况下，在现场进行数据采集。
[0018]与现有的技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0019]1.该系统能够将传感光纤的冗余部分安装在其中野外监测保护模块的地面保护仓内，对传感光纤的地表部分进行有效保护。
[0020]2.该系统的野外监测保护模块能够实时采集、整理和传输光纤观测数据，避免因地下光纤断裂而导致数据缺失，保证光纤数据的采集质量，减少工作量，降低人工成本，提高的光纤观测孔的工程价值。
[0021]3.该系统的数据处理监控模块，能够与野外监测保护模块实时通信，获取野外监测保护模块的实时观测数据和运行情况，并进行数据处理。并且能够根据实际情况对野外监测保护模块进行操作和管理，提高了该系统的可靠性和使用寿命。
[0022]4.该系统通过野外监测保护模块和数据处理监控模块之间的联动实现了对于野外传感光纤的智能监测和保护。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的一个实施例的一种野外传感光纤的智能监测保护系统中野外监测保护模块的地面保护壳盖体侧视图。
[0024]图2为本专利技术的一个实施例的一种野外传感光纤的智能监测保护系统中野外监测保护模块的地面保护壳盖体俯视图。
[0025]图3为本专利技术的一个实施例的一种野外传感光纤的智能监测保护系统中野外监测保护模块的地面保护壳壳体示意图。
[0026]图4为本专利技术的一个实施例的一种野外传感光纤的智能监测保护系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种野外传感光纤的智能监测保护系统，其特征在于，该系统包括：野外监测保护模块和数据处理监控模块。其中野外监测保护模块包括：地面保护仓，所述的地表保护仓内部安装有冗余光纤、数据集成单元、智能监测单元和传输单元：传输单元，安装于地面保护仓上，通过传输单元和智能监测单元连接。线路单元，安装于地面保护仓中，与传输单元连接。数据集成单元，安装于地面保护仓之中，与光纤跳线连接和线路单元相连，实时监测光纤数据并集成储存：智能监测单元，安装地面保护仓中，与冗余光纤、线路单元和数据集成单元连接。2.按照权利要求1所述的野外传感光纤智能监测保护系统，其特征在于：所述的数据处理监控模块由信号接受器和数据处理器组成。3.按照权利要求1所述的野外传感光纤智能监测保护系统，其特征在于：所述的野外监测保护模块中的线路单元由电线、网线和单元间连接线组成，安装于野外监测保护模块中地面保护仓外层套筒的内表面，与传输单元、数据集成单元和智能监测单元连接。4.按照权利要求1所述的野外传感光纤智能监测保护系统，其特征在于：所述的野外监测保护模块中的智能监测单元为主要单元，设置在野外监测保护模块中地面保护仓的两个套筒之间，由光纤监测报警器、线路监测报警器和数据处理器组成。5.按照权利要求1所述的野外传感光纤智能监测保护系统，其特征在于：所述的野外监测保护模块中的数据集成单元，设置在地面保护仓两个套筒之间的夹层中，由光纤数据采集器和数据储存器组成。6.按照权利要求1所述的野外传感光纤智能监测保护系统，其特征在于：所述的野外监测保护模块中的地面保护仓为圆柱型密封仓状，由两个圆柱型组合成的套筒和圆形翻盖组成，内层套筒直径40cm，外层套筒直径60cm，圆柱体高80cm，圆形翻盖直径65cm。7.按照权利要求6所述的野外传感光纤智能监测保护系统，其特征在于：所述的野外监测保护模块中地面保护仓的套...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐良骥，曹宗友，刘潇鹏，刘永琪，王明达，刘昊，贺震东，李天赐，夏伟健，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：