【技术实现步骤摘要】
本技术涉及传感器，尤其涉及基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置。
技术介绍
1、地表即地球表面，在本申请中，地表沉降监测实际上是对道路路基(路面)沉降进行监测。
2、路基是线路工程(铁路、公路、机场跑道等)的一个重要组成部分，尤其是高速铁路对轨道的平顺性提出了更高的要求，是承受轨道结构重量和列车荷载的基础，它也是线路工程中最薄弱最不稳定的环节，路基几何尺寸的不平顺，自然会引起轨道的几何不平顺，因此需要基础有较高的稳定性和较小的永久变形，以确保列车等高速、安全、平稳运行。由于软土特殊的工程性质和各种运载车辆路基的特点，在一般情况下，多数路段地基的强度与稳定性的处理难度都不大，不成为控制因素；给工程带来的主要难题是沉降变形及其各种处理措施条件下的固结问题，所以路基沉降变形问题是各种线路设计中所要考虑的主控因素。
3、相关技术中，对于路基沉降传统的监测方法主要有：沉降板、单点沉降计、剖面沉降管、沉降监测桩等。这些监测方法的主要缺点是均需要人工近距离进行观测，无法远程进行监测。
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
的不足提供基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置，通过设置激光测距仪测距获取沉降数据，从而便于工作人员远程对地表沉降进行监测。
2、本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
3、基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置，包含数据采集终端以及与其远程无线连接的数据监控终端，所述数据采集终端包含多个串联分布式
4、作为本技术基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置的进一步优选方案，所述远程监控终端包含数据收发模块、数据存储模块、lcd显示屏模块、控制器模块、声光报警模块和gsm模块；所述数据收发模块、数据存储模块、lcd显示屏模块、声光报警模块和gsm模块分别与控制器模块的相应端口连接。
5、作为本技术基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置的进一步优选方案，所述激光测距仪沿待监测道路长度方向设置有多个，且均转动连接于道路防护栏上，且设置于地质不良处，用于发送测距信号。
6、作为本技术基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置的进一步优选方案，所述数据预处理模块包含包含放大电路和双运放带通滤波器，所述放大电路由opa277运算放大器及电阻电容组成，所述双运带通滤波器由2个opa277运算放大器组成；具体包含第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器，其中，信号输入-in端连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端分别连接第一电容的一端、第三电阻的一端和第一运算放大器的负电源脚，第一电容的另一端分别连接第三电阻的另一端、第一运算放大器的输出脚，信号输入+in端连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端分别连接第一运算放大器的正电源脚、第四电阻的一端、第二电容的一端，第二电容的另一端连接第四电阻的另一端并接地，第一运算放大器的输出脚连接第五电阻的一端，第五电阻的另一端连接第二运算放大器的正电源脚，第二运算放大器的负电源脚连接第三运算放大器的负电源脚，第三运算放大器的正电源脚分别连接第八电阻的一端、第九电阻的一端，第九电阻的另一端接地，第八电阻的另一端分别连接第七电阻的一端和第第二运算放大器的输出脚，第七电阻的另一端连接第四电容的一端，第四电容的另一端分别连接第九电阻的一端，第九电阻的另一端连接第三电容的一端，第三电容的另一端接地。
7、作为本技术基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置的进一步优选方案，所述电源模块包含市电模块、pv光伏组件、供电转换电路、蓄电池、升压模块和稳压模块，所述市电模块的输出端连接微处理器模块的输入端，所述pv光伏组件的输出端通过供电转换电路连接蓄电池的输入端，所述蓄电池的输出入端依次经过升压模块和稳压模块连接微处理器模块的输入端。
8、作为本技术基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置的进一步优选方案，所述供电转换电路包含dc12v电压输入端、第一二极管、第一电容、第二电容、lm2576s-5.0电源芯片、第二二极管、第一电感、第三电容、5v电压输出端、5v电压输入端、第四电容、tps7a7001电源芯片、第一电阻、第二电阻、第五电容和3.3v电压输出端；
9、所述dc12v电压输入端分别连接第一二极管的负极、第一电容的一端、第二电容的一端和lm2576s-5.0电源芯片的vin端，第一二极管的另一端分别与第一电容的另一端、第二电容的另一端、lm2576s-5.0电源芯片的en#端、lm2576s-5.0电源芯片的gnd端、第二二极管的正极、第三电容的一端连接并接地；所述第二二极管的负极分别连接lm2576s-5.0电源芯片的vout端和第一电感的一端，第一电感的另一端分别与第三电容的另一端、lm2576s-5.0电源芯片的fb端、5v输出端连接；
10、所述5v输入端分别与第四电容的一端、tps7a7001电源芯片的en端和tps7a7001电源芯片的in端，第四电容的另一端接地，tps7a7001电源芯片的gnd端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端和tps7a7001电源芯片的fb端，第二电阻的另一端分别与第五电容的一端、tps7a7001电源芯片的out端、3.3v输出端，所述第五电容的另一端接地。
11、作为本技术基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置的进一步优选方案，所述控制器模块包含芯片u2、电容c3、电容c4、电容c5、晶振x1、开关s1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4；其中，电容c3的一端分别与晶振x1的一端、芯片u2的引脚19连接，晶振x1的另一端分别与电容c4的一端、芯片u2的引脚18连接，电容c3的另一端接地，电容c4的另一端接地，电阻r5的一端分别与电容c5的一端、开关s1的一端、芯片u2的引脚9连接，电阻r5的另一端接地，电容c5的另一端分别与vcc端、开关s1的另一端连接，电阻r1的一端与芯片u2的引脚3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置，其特征在于：包含数据采集终端以及与其远程无线连接的数据监控终端，所述数据采集终端包含多个串联分布式连接的用于地表沉降检测的激光测距仪，还包含数据预处理模块、显示模块、按键输入模块、存储器模块、时钟模块、数据传输模块和电源模块，所述激光测距仪经过数据预处理模块连接微控制器模块，所述显示模块、按键输入模块、显示模块、存储器模块、时钟模块、数据传输模块和电源模块分别与微控制器模块连接；所述微控制器模块包含通道切换单元、AD采集控制单元、数据处理单元、时钟与复位单元、W5500控制单元、STM32控制单元；所述数据处理单元通过通道切换单元连接通道管理与切换模块；所述数据处理单元通过AD采集控制单元连接ADC信号采集模块；所述数据处理单元通过时钟与复位单元连接电源与时钟模块；所述数据处理单元通过W5500控制单元连接以太网TCP/IP通信模块；所述数据处理单元通过STM32控制单元连接STM32控制模块。
2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置，其特征在于：所述远程监控终端包含数据收发模块、数据存储模块、L
3.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置，其特征在于：所述激光测距仪沿待监测道路长度方向设置有多个，且均转动连接于道路防护栏上，且设置于地质不良处，用于发送测距信号。
4.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置，其特征在于：所述数据预处理模块包含放大电路和双运放带通滤波器，所述放大电路由OPA277运算放大器及电阻电容组成，所述双运放带通滤波器由2个OPA277运算放大器组成；具体包含第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器，其中，信号输入-IN端连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端分别连接第一电容的一端、第三电阻的一端和第一运算放大器的负电源脚，第一电容的另一端分别连接第三电阻的另一端、第一运算放大器的输出脚，信号输入+IN端连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端分别连接第一运算放大器的正电源脚、第四电阻的一端、第二电容的一端，第二电容的另一端连接第四电阻的另一端并接地，第一运算放大器的输出脚连接第五电阻的一端，第五电阻的另一端连接第二运算放大器的正电源脚，第二运算放大器的负电源脚连接第三运算放大器的负电源脚，第三运算放大器的正电源脚分别连接第八电阻的一端、第九电阻的一端，第九电阻的另一端接地，第八电阻的另一端分别连接第七电阻的一端和第第二运算放大器的输出脚，第七电阻的另一端连接第四电容的一端，第四电容的另一端分别连接第九电阻的一端，第九电阻的另一端连接第三电容的一端，第三电容的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置，其特征在于：所述电源模块包含市电模块、PV光伏组件、供电转换电路、蓄电池、升压模块和稳压模块，所述市电模块的输出端连接微处理器模块的输入端，所述PV光伏组件的输出端通过供电转换电路连接蓄电池的输入端，所述蓄电池的输出入端依次经过升压模块和稳压模块连接微处理器模块的输入端。
6.根据权利要求5所述的基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置，其特征在于：所述供电转换电路包含DC12V电压输入端、第一二极管、第一电容、第二电容、LM2576S-5.0电源芯片、第二二极管、第一电感、第三电容、5V电压输出端、5V电压输入端、第四电容、TPS7A7001电源芯片、第一电阻、第二电阻、第五电容和3.3V电压输出端；
7.根据权利要求2所述的基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置，其特征在于：所述控制器模块包含芯片U2、电容C3、电容C4、电容C5、晶振X1、开关S1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；其中，电容C3的一端分别与晶振X1的一端、芯片U2的引脚19连接，晶振X1的另一端分别与电容C4的一端、芯片U2的引脚18连接，电容C3的另一端接地，电容C4的另一端接地，电阻R5的一端分别与电容C5的一端、开关S1的一端、芯片U2的引脚9连接，电阻R5的另一端接地，电容C5的另一端分别与VCC端、开关S1的另一端连接，电阻R1的一端与芯片U2的引脚39连接，电阻R1的另一端与VCC端连接，电阻R2的一端与芯片U2的引脚38连接，电阻R2的另一端与VCC端连接，电阻R3的一端与芯片U2的引脚37连接，电阻...
【技术特征摘要】
1.基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置，其特征在于：包含数据采集终端以及与其远程无线连接的数据监控终端，所述数据采集终端包含多个串联分布式连接的用于地表沉降检测的激光测距仪，还包含数据预处理模块、显示模块、按键输入模块、存储器模块、时钟模块、数据传输模块和电源模块，所述激光测距仪经过数据预处理模块连接微控制器模块，所述显示模块、按键输入模块、显示模块、存储器模块、时钟模块、数据传输模块和电源模块分别与微控制器模块连接；所述微控制器模块包含通道切换单元、ad采集控制单元、数据处理单元、时钟与复位单元、w5500控制单元、stm32控制单元；所述数据处理单元通过通道切换单元连接通道管理与切换模块；所述数据处理单元通过ad采集控制单元连接adc信号采集模块；所述数据处理单元通过时钟与复位单元连接电源与时钟模块；所述数据处理单元通过w5500控制单元连接以太网tcp/ip通信模块；所述数据处理单元通过stm32控制单元连接stm32控制模块。
2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置，其特征在于：所述远程监控终端包含数据收发模块、数据存储模块、lcd显示屏模块、控制器模块、声光报警模块和gsm模块；所述数据收发模块、数据存储模块、lcd显示屏模块、声光报警模块和gsm模块分别与控制器模块的相应端口连接。
3.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置，其特征在于：所述激光测距仪沿待监测道路长度方向设置有多个，且均转动连接于道路防护栏上，且设置于地质不良处，用于发送测距信号。
4.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的桥隧地表沉降监测装置，其特征在于：所述数据预处理模块包含放大电路和双运放带通滤波器，所述放大电路由opa277运算放大器及电阻电容组成，所述双运放带通滤波器由2个opa277运算放大器组成；具体包含第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器，其中，信号输入-in端连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端分别连接第一电容的一端、第三电阻的一端和第一运算放大器的负电源脚，第一电容的另一端分别连接第三电阻的另一端、第一运算放大器的输出脚，信号输入+in端连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端分别连接第一运算放大器的正电源脚、第四电阻的一端、第二电容的一端，第二电容的另一端连接第四电阻的另一端并接地，第一运算放大...
【专利技术属性】
技术研发人员：方玄，熊伟，陆骁旻，林子超，李行，周晓冬，
申请(专利权)人：南京森特智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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