一种分布式光纤隧道变形监测装置制造方法及图纸

本技术公开了一种分布式光纤隧道变形监测装置，涉及光纤隧道变形监测技术领域，包括隧道监测区段，所述隧道监测区段内布置有第一监测横截面。利用光纤分析仪、分布式光纤实时监测第二监测横截面测点沿着光纤走向的环向应变，利用光纤分析仪、分布式光纤实时监测隧道第一，第二，第三横截面光纤上隧道各点的环向应变；利用机器视觉仪拍摄第二监测横截面上红外靶标发生位移的图像并解析为红外靶标位置处隧道的沉降变形和水平变形，实时监测隧道第二横截面红外靶标位置处隧道的沉降变形和水平变形，建立第二横截面红外靶标位置处光纤测得的环向应变与机器视觉仪测得的沉降变形和水平变形之间的实时动态转换关系。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光纤隧道变形监测，尤其涉及一种分布式光纤隧道变形监测装置。

技术介绍

1、分布式光纤可以由线及面的分布式监测隧道施工期间的围岩变形，相比传统的全站仪监测隧道变形的方法，分布式光纤具备监测范围广等优势。但沿着隧道横截面轮廓布置的分布式光纤直接监测到的是隧道横截面上测点沿着光纤走向的环向应变，无法得到工程上关注的隧道横截面上测点的沉降变形和收敛变形(或横向水平变形)，测点的沉降变形和水平变形需要由直接测得的环向应变换算得到。为了建立这种换算关系，一般是由人工操作全站仪监测横截面测点的沉降变形和水平变形，再与同一点分布式光纤测得的环向应变相比较，在正式监测前事先建立同一位置测点的环向应变与其沉降变形、水平变形之间的关联转换关系，这种传统的人工操作仪器进行隧道横截面沉降变形、水平变形监测的方法费时费力，还无法实时监测，故我们设计一种分布式光纤隧道变形监测装置。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供分布式光纤隧道变形监测装置。

2、为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种分布式光纤隧道变形监测装置，包括隧道监测区段，所述隧道监测区段内布置有第一监测横截面，第二监测横截面和第三监测横截面，所述第一监测横截面以外的隧道洞口位置固定安装有光纤分析仪，所述光纤分析仪的一侧固定连接有分布式光纤，所述第一隧道横截面的侧边墙位置固定安装有机器视觉仪，所述第二监测横截面的一侧内壁固定安装有红外靶标。

3、优选的，所述分布式光纤贴合所述第一隧道横截面的一侧内壁，所述分布式光纤贴合所述第一隧道横截面的内壁表面，所述分布式光纤贴合所述第二监测横截面的内壁表面，所述分布式光纤贴合所述第三监测横截面的内壁表面。

4、优选的，所述红外靶标的数量为五个，五个所述红外靶标分布在所述第二监测横截面的拱顶位置，左拱腰位置，右拱腰位置，左拱脚位置和右拱脚位置上。

5、优选的，所述第一监测横截面，第二监测横截面，第三监测横截面之间的间距相等。

6、与相关技术相比较，本技术提供的分布式光纤隧道变形监测装置有如下有益效果：

7、本技术提供分布式光纤隧道变形监测装置，通过第一隧道横截面，第二监测横截面，第三监测横截面，光纤分析仪，分布式光纤，机器视觉仪和红外靶标相配合，起到了利用光纤分析仪、分布式光纤实时监测第二监测横截面测点沿着光纤走向的环向应变，利用光纤分析仪、分布式光纤实时监测隧道第一，第二，第三横截面光纤上隧道各点的环向应变；利用机器视觉仪拍摄第二监测横截面上红外靶标发生位移的图像并解析为红外靶标位置处隧道的沉降变形和水平变形，实时监测隧道第二横截面红外靶标位置处隧道的沉降变形和水平变形；建立第二横截面红外靶标位置处光纤测得的环向应变与机器视觉仪测得的沉降变形和水平变形之间的实时动态转换关系，基于这种转换关系可应用于第一至第三横截面之间的隧道监测区段，将此转换关系应用于第一，第三横截面对应位置处光纤测得的环向应变，得到第一，第三横截面对应位置处的沉降变形和水平变形；再将由第二横截面光纤和机器视觉仪两种方式监测对比得到的环向应变与沉降变形和水平变形之间转换关系应用于第一，第三横截面光纤测得的环向应变，得到第一，第三横截面的沉降变形和水平变形，最终达到监测隧道第一，第二，第三横截面沉降变形和水平变形的效果。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种分布式光纤隧道变形监测装置，包括隧道监测区段，所述隧道监测区段内布置有第一监测横截面(1)，第二监测横截面(2)和第三监测横截面(3)，其特征在于：所述第一监测横截面(1)以外的隧道洞口位置固定安装有光纤分析仪(4)，所述光纤分析仪(4)的一侧固定连接有分布式光纤(5)，所述第一监测横截面(1)的侧边墙位置固定安装有机器视觉仪(6)，所述第二监测横截面(2)的一侧内壁固定安装有红外靶标(7)。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤隧道变形监测装置，其特征在于，所述分布式光纤(5)贴合所述第一监测横截面(1)的内壁表面，所述分布式光纤(5)贴合所述第二监测横截面(2)的内壁表面，所述分布式光纤(5)贴合所述第三监测横截面(3)的内壁表面。

3.根据权利要求1所述的一种分布式光纤隧道变形监测装置，其特征在于，所述红外靶标(7)的数量为五个，五个所述红外靶标(7)分布在所述第二监测横截面(2)的拱顶位置，左拱腰位置，右拱腰位置，左拱脚位置和右拱脚位置上。

4.根据权利要求1所述的一种分布式光纤隧道变形监测装置，其特征在于，所述第一监测横截面(1)，第二监测横截面(2)，第三监测横截面(3)之间的间距相等。

...

【技术特征摘要】

1.一种分布式光纤隧道变形监测装置，包括隧道监测区段，所述隧道监测区段内布置有第一监测横截面(1)，第二监测横截面(2)和第三监测横截面(3)，其特征在于：所述第一监测横截面(1)以外的隧道洞口位置固定安装有光纤分析仪(4)，所述光纤分析仪(4)的一侧固定连接有分布式光纤(5)，所述第一监测横截面(1)的侧边墙位置固定安装有机器视觉仪(6)，所述第二监测横截面(2)的一侧内壁固定安装有红外靶标(7)。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤隧道变形监测装置，其特征在于，所述分布式光纤(5)贴合所述第一监测横截面(...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊春发，
申请(专利权)人：广西交科集团有限公司，
类型：新型
国别省市：