一种基于分布式光纤监测的地灾预警装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及分布式光纤传感技术领域，公开了一种基于分布式光纤监测的地灾预警装置，包括埋设在地下的传感光缆、误差纠正机构、误差对比机构，误差纠正机构包括拼接式环形壳体、误差复位组件，误差复位组件包括连接在第一环槽内壁上的直线移动组件以及设于直线移动组件上的调压式夹持组件；本发明专利技术在传感电缆上设置了误差纠正机构以及和传感电缆平行、等长设置的误差对比机构，当传感电缆输出信号中出现沉降数据时，则基于误差对比机构获取相应区域的沉降数据，若对比后误差较大，此时可通过误差纠正机构将传感光缆纠正或复位，通过其中的调压式夹持组件将传感光缆移动设定距离，使得复位光缆重新复位至误差出现前的状态，提高预警准确度。警准确度。警准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式光纤监测的地灾预警装置


[0001]本专利技术涉及分布式光纤传感
，更具体地说，它涉及一种基于分布式光纤监测的地灾预警装置。

技术介绍

[0002]分布式光纤可以通过测量光纤光学特性的变化来感应应力变化。这些光学特性包括光纤的散射、反射、折射和吸收等，当光纤受到应力变化时，会引起这些光学特性的变化，进而可以通过光纤上的传感器来检测应力变化。常见的分布式光纤应力传感器包括布里渊光纤传感器和拉曼光纤传感器等。这些传感器可以广泛应用于土木工程、石油工业、航空航天等领域中，以实现对结构物、管道、机器等设备的实时监测和预警。
[0003]目前，随着矿产资源的不断开采，在沿着矿山山脉的地下形成了错综复杂的采空区，地下矿层采空后会对原本的矿岩平衡造成不可逆的危害，采空区上方的岩土层将会发生移动变形，直到破坏坍塌。当出现采空区地质沉降塌陷时，地层变形将产生地裂缝和地面沉降，会直接作用到敷设在采空区的油气管道上，使管道受到较大的应变，严重时将导致管道发生形变位移，甚至扭曲损坏。而采空区具有隐蔽性较强、空间分布错综复杂无规律的特点。因此，对采空区进行地质沉降监测、预警，是十分必要的。
[0004]基于分布式光纤传感技术的采空区地质沉降与管道应力危害全方位预警监测装置具有测量空间范围广、结构简单、布设容易、且不需要供电等优点。但分布式光纤检测地质沉降的过程中，受到影响的因素较多，尤其是受到地下动物的活动影响，易导致埋设的传感光缆受到影响而导致数据采集设备采集到错误的沉降参数，从而影响到检测精度。
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技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于分布式光纤监测的地灾预警装置。
[0006]本专利技术提供了一种基于分布式光纤监测的地灾预警装置，包括埋设在地下的传感光缆、连接在传感光缆上的若干个误差纠正机构、连接在误差纠正机构上的误差对比机构以及设于地上的总控设备，总控设备用于向传感光缆中输入标准光信号并接收传感光缆输出的反射信号，若干个所述误差纠正机构等距分布在传感光缆上，且误差纠正机构均通过误差对比机构与地质固定连接；
[0007]所述误差纠正机构包括拼接式环形壳体、设于拼接式环形壳体内的第一环槽、设于第一环槽内的误差复位组件以及微型控制器，所述微型控制器与误差复位组件电连接；
[0008]所述误差复位组件包括连接在第一环槽内壁上的直线移动组件以及设于直线移动组件上的调压式夹持组件，所述调压式夹持组件用于夹持传感光缆并调节施加于传感光缆的夹持力，所述直线移动组件与拼接式环形壳体的中轴线平行设置，且直线移动组件用于驱使调压式夹持组件沿着拼接式环形壳体的中轴线进行移动；
[0009]所述误差对比机构包括连接在拼接式环形壳体外壁上的若干个同步对比组件以
及连接在其中一个同步对比组件一端的插接锚爪；
[0010]所述同步对比组件包括中联杆、设于中联杆内的应力变化传感组件以及对称连接在应力变化传感组件上的两个对比绳索，所述对比绳索的一端延伸至中联杆的外部并连接有卡扣，所述对比绳索与传感光缆平行设置。
[0011]作为本专利技术的进一步优化方案，所述拼接式环形壳体包括两个半环壳体以及若干个连接螺栓，两个半环壳体上均设有与连接螺栓相配合的连接螺孔，所述拼接式环形壳体两端均设有光缆穿孔，光缆穿孔与第一环槽相连通。
[0012]作为本专利技术的进一步优化方案，所述直线移动组件包括固定连接在第一环槽内壁上的第一安装支架、固定连接在第一安装支架上的第一微型电机、连接在第一微型电机输出轴端的第一丝杆以及滑动设于第一环槽内的环形移动框架，所述环形移动框架与第一丝杆螺纹连接，所述调压式夹持组件设于环形移动框架上。
[0013]作为本专利技术的进一步优化方案，所述调压式夹持组件包括设于环形移动框架内的第二环槽、设于第二环槽内的调压组件以及环形施压组件，所述调压组件的内部空间与环形施压组件的内部空间相连通，所述环形施压组件与传感光缆外表接触，所述调压组件用于调节环形施压组件施加在传感光缆上的压力。
[0014]作为本专利技术的进一步优化方案，所述调压组件包括设于第二环槽内的施压环体、连接在施压环体和第二环槽内壁之间的第一波纹管和第二波纹管、连接在环形移动框架外壁上的第二安装支架、固定连接在第二安装支架上的第二微型电机以及连接在第二微型电机输出轴端的第二丝杆，所述第二丝杆的一端贯穿环形移动框架并延伸至第二环槽内，所述施压环体上设有与第二丝杆相配合的螺孔，所述施压环体、第一波纹管、第二波纹管和第二环槽内壁之间形成一调压腔室。
[0015]作为本专利技术的进一步优化方案，所述环形施压组件包括固定连接在第二环槽内壁上的分隔环体以及第二环槽开口处的塑性密封环体，所述分隔环体、塑性密封环体和第二环槽内壁之间形成一施压腔室，所述分隔环体和环形移动框架上均设有与第一丝杆相配合的螺孔，所述环形移动框架的壁内设有连通腔道，所述调压腔室通过连通腔道与施压腔室相连通。
[0016]作为本专利技术的进一步优化方案，所述应力变化传感组件包括设于中联杆内的移动腔室、连接在移动腔室内壁上的第三安装支架、安装在第三安装支架上的拉力传感器、对称连接在拉力传感器两个检测端的弹性件以及对称设于移动腔室内的两个滑板，两个所述滑板与移动腔室的内壁滑动连接，两个所述弹性件分别与对应的滑板固定连接。
[0017]作为本专利技术的进一步优化方案，所述弹性件包括弹簧和/或弹力绳，所述拉力传感器上设有连接插槽，且弹性件的一端连接有与连接插槽相配合的插接件。
[0018]作为本专利技术的进一步优化方案，所述微型控制器包括连接在第一环槽内壁上的外壳、可拆卸式连接在外壳开口处的盖板、设于外壳内的安装槽、设于安装槽内的集成电路板以及电源，所述电源、拉力传感器、第一微型电机和第二微型电机均与集成电路板电连接。
[0019]本专利技术的有益效果在于：本专利技术在传感电缆上设置了误差纠正机构以及和传感电缆平行、等长设置的误差对比机构，当传感电缆输出信号中出现沉降数据时，则基于误差对比机构获取相应区域的沉降数据，若对比后误差较大，则说明传感电缆受到了地下动物的活动影响，而导致传感光缆出现被拉扯的情况，此时可通过误差纠正机构将传感光缆纠正
或复位，复位时，通过其中的调压式夹持组件将传感光缆移动设定距离，使得复位光缆重新复位至误差出现前的状态。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的误差纠正机构与传感光缆的相配合视图；
[0021]图2是本专利技术的误差纠正机构与误差对比机构的相配合视图；
[0022]图3是本专利技术图2中A处的放大视图；
[0023]图4是本专利技术图2中B处的放大视图；
[0024]图5是本专利技术的微型控制器的结构示意图。
[0025]图中：1、传感光缆；2、误差纠正机构；21、拼接式环形壳体；2101、光缆穿孔；2102、第一环槽；22、误差复位组件；2201、第一安装支架；2202、第一微型电机；2203、第一丝杆；2204、环形移动框架；2205、第二环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式光纤监测的地灾预警装置，其特征在于，包括埋设在地下的传感光缆(1)、连接在传感光缆(1)上的若干个误差纠正机构(2)、连接在误差纠正机构(2)上的误差对比机构(3)以及设于地上的总控设备，总控设备用于向传感光缆(1)中输入标准光信号并接收传感光缆(1)输出的反射信号，若干个所述误差纠正机构(2)等距分布在传感光缆(1)上，且误差纠正机构(2)均通过误差对比机构(3)与地质固定连接；所述误差纠正机构(2)包括拼接式环形壳体(21)、设于拼接式环形壳体(21)内的第一环槽(2102)、设于第一环槽(2102)内的误差复位组件(22)以及微型控制器(23)，所述微型控制器(23)与误差复位组件(22)电连接；所述误差复位组件(22)包括连接在第一环槽(2102)内壁上的直线移动组件以及设于直线移动组件上的调压式夹持组件，所述调压式夹持组件用于夹持传感光缆(1)并调节施加于传感光缆(1)的夹持力，所述直线移动组件与拼接式环形壳体(21)的中轴线平行设置，且直线移动组件用于驱使调压式夹持组件沿着拼接式环形壳体(21)的中轴线进行移动；所述误差对比机构(3)包括连接在拼接式环形壳体(21)外壁上的若干个同步对比组件(31)以及连接在其中一个同步对比组件(31)一端的插接锚爪(32)；所述同步对比组件(31)包括中联杆(3101)、设于中联杆(3101)内的应力变化传感组件以及对称连接在应力变化传感组件上的两个对比绳索(3107)，所述对比绳索(3107)的一端延伸至中联杆(3101)的外部并连接有卡扣，所述对比绳索(3107)与传感光缆(1)平行设置。2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤监测的地灾预警装置，其特征在于，所述拼接式环形壳体(21)包括两个半环壳体以及若干个连接螺栓，两个半环壳体上均设有与连接螺栓相配合的连接螺孔，所述拼接式环形壳体(21)两端均设有光缆穿孔(2101)，光缆穿孔(2101)与第一环槽(2102)相连通。3.根据权利要求2所述的一种基于分布式光纤监测的地灾预警装置，其特征在于，所述直线移动组件包括固定连接在第一环槽(2102)内壁上的第一安装支架(2201)、固定连接在第一安装支架(2201)上的第一微型电机(2202)、连接在第一微型电机(2202)输出轴端的第一丝杆(2203)以及滑动设于第一环槽(2102)内的环形移动框架(2204)，所述环形移动框架(2204)与第一丝杆(2203)螺纹连接，所述调压式夹持组件设于环形移动框架(2204)上。4.根据权利要求3所述的一种基于分布式光纤监测的地灾预警装置，其特征在于，所述调压式夹持组件包括设于环形移动框架(2204)内的第二环槽(2205)、设于第二环槽(2205)内的调压组件以及环形施压组件，所述调压组件的内部空间与环形施压组件的内部空间相连通，所述环形施压组件与传感光缆(1)外表接触，所述调压组件用于调节环...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建学，宦长明，徐萍，赵存法，范琦，熊媛莉，陈乂，吴华桥，王艳芬，袁林山，
申请(专利权)人：江苏华东有色深部地质勘查有限责任公司江苏省有色金属华东地质勘查局资源调查与评价研究院，
类型：发明
国别省市：