一种岩层沉降监测预警系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106017413A(43)申请公布日2016.10.12(21)申请号201610618709.7(22)申请日2016.07.29(71)申请人重庆梅安森科技股份有限公司地址404100重庆市九龙坡区二郎创业路105号高科创业园C2区6层(72)发明人刁家久苏宁李健石成晓(74)专利代理机构成都华风专利事务所(普通合伙)51223代理人徐丰胡川(51)Int.Cl.G01C5/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种岩层沉降监测预警系统(57)摘要本发明涉及岩层监测安全预警领域，公开了一种岩层沉降监测预警系统，包括岩层防护区采集光纤信号的采集装置、对采集到的光纤信号进行处理的远程监控模块，采集模块包括有环形光纤以及光反馈盒，环形光纤铺设于岩层中，光反馈盒将沿环形光纤反馈的光纤信号通过传输光缆传输至远程监控模块；远程监控模块对光纤信号进行处理，远程监控模块根据光纤信号获得干涉信号波形，并获得干涉信号波形沿所述环形光纤正向光路传输和反向光路传输的时间差，并基于所述时间差，获得发生沉降的位置，进而解决了现有不能实时确定整个巷道/隧道上方承载力量的变化位置的技术问题，进而实时对整个岩层上方承载力量的变化进行监测，并准确获取沉降位置的技术效果。CN106017413ACN106017413A权利要求书1/1页1.一种岩层沉降监测预警系统，其特征在于，包括岩层防护区采集光纤信号的采集装置、对所述采集到的光纤信号进行处理的远程监控模块，采集模块包括有环形光纤以及光反馈盒，环形光纤铺设于岩层中，光反馈盒将沿所述环形光纤反馈的光纤信号通过传输光缆传输至远程监控模块；所述远程监控模块对所述光纤信号进行处理，远程监控模块根据光纤信号获得干涉信号波形，并获得干涉信号波形沿所述环形光纤正向光路传输和反向光路传输的时间差，并基于所述时间差，获得发生沉降的位置。2.根据权利要求1所述的岩层沉降监测预警系统，其特征在于，所述采集装置具体还包括发射激光的相干激光器、将所述激光进行光电隔离的耦合器和波导调制器、将光电隔离的激光分解成两束激光的分束镜。3.根据权利要求2所述的岩层沉降监测预警系统，其特征在于，所述环形光纤包括平行设置第一光纤和第二光纤以及将第一光纤和第二光纤串接的光纤终端模块，所述分束镜将一束激光分解成第一激光和第二激光，所述第一激光由第一光纤进入经第二光纤输出，所述第二激光由第二光纤进入经第一光纤输出。4.根据权利要求1所述的岩层沉降监测预警系统，其特征在于，所述远程监控模块具体包括对所述光纤信号进行探测的振动探测器、对所述探测到的光纤信号进行处理的监控管理终端。5.根据权利要求4所述的岩层沉降监测预警系统，其特征在于，所述监控管理终端基于干涉信号波形沿所述环形光纤正向光路传输和反向光路传输的时间差Δt，计算发生沉降的位置到环形光纤正向输入端的距离Z：其中，L为环形光纤的总长度，c为光速，n为光纤的折射率。6.根据权利要求1所述的岩层沉降监测预警系统，其特征在于，所述远程监控模块还包括报警显示屏和报警设备，所述报警显示屏连接至所述监控管理终端，所述报警设备连接至报警显示屏，所述监控管理终端通过报警显示屏进行显示报警，所述报警设备联动报警。2CN106017413A说明书1/3页一种岩层沉降监测预警系统技术领域[0001]本发明涉及岩层监测安全预警领域，尤其涉及一种岩层沉降监测预警系统。背景技术[0002]目前行业内桥梁、巷道、隧道、井道等上方低端采用浇筑拱形混凝土或职称工字钢作为承力防护层，按照结构设计在前期基本都没有任何性能支撑问题，但是，随着时间的推移和地壳运动地质演变，拱形混凝土的不同位置的受力会发生变化，这些变化目前没有很好的监控方法，一旦发生险情，就是无法挽回的损失，现有会采用预先派人携带专业设备定期巡查的方式避免这种险情的发生，但是，由于不能及时对全部位置实现在线监测，导致监管和监测存在盲区，而且，人为巡查难以发现细微的变化，同时，滞后性比较严重，不能实时反应出整个巷道/隧道内上方承载力量的变化情况。发明内容[0003]本发明实施例提供了一种岩层沉降监测预警系统，解决了现有通过人工巡查排除岩层沉降造成的危害时，不能实时确定整个巷道/隧道上方承载力量的变化位置的技术问题。[0004]为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种岩层沉降监测预警系统，其特征在于，包括岩层防护区采集光纤信号的采集模块、对所述采集到的光纤信号进行处理的远程监控模块，采集模块包括有环形光纤以及光反馈盒，环形光纤铺设于岩层中，光反馈盒将沿所述环形光纤传输的光纤信号通过传输光缆传输至远程监控模块；所述远程监控模块对所述光纤信号进行处理，远程监控模块根据