一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置的制作方法

本发明涉及地质监测设备，具体为一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置。

背景技术：

1、沉降观测即根据建筑物设置的观测点与固定(永久性水准点)的测点进行观测，测其沉降程度用数据表达，沉降观测可以提供土壤和建筑物的沉降变形数据,为工程设计和施工提供重要的资料，通过沉降观测还可以及时监测土壤和建筑物的沉降变形情况,发现潜在的安全隐患,及时采取措施,保障工程安全。

2、在地质监测上，光纤光栅静力水准仪中，依据液体在u型连通器内自由流动时，液面最终会保持一致的连通器原理，实现液位或压力的变化测量，从而对多点相对沉降量进行测量。

3、上述地质监测设备实际应用中，当测点存在运动、振动时，由于液体流动时存在惯性和粘滞性，管道存在摩擦阻力，静力水准仪必须等到液面彻底平静时才能测量，因此无法及时反应变化的位移，只能用在中长期的位移沉降趋势变化监测中，且如果测点附近有打桩机工作、列车经过或其他振动源的存在，将极大的干扰静力水准仪的液位，为此，提出了一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置。

技术实现思路

1、基于上述表述，本发明提供了一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置，解决了上述背景技术中指出的技术问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置，包括光纤光栅静力水准仪，所述光纤光栅静力水准仪通过传输光纤连接有信号收集机，并通过水管连接有水箱，还包括：

3、两组支撑件；

4、水平部件，其设置在两组支撑件之间；

5、测量组件，其包括活动框和测量部件，并设置在所述水平部件的底部，且位于光纤光栅静力水准仪的上方，其中，测量部件与活动框之间的间距通过测量部件测量；

6、承接件，其设置在所述活动框与光纤光栅静力水准仪之间，在光纤光栅静力水准仪沉降时，承接件带动活动框变形，测量部件通过测量活动框的变形距离，从而判断地质沉降数值。

7、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

8、进一步的，所述活动框包括两组竖直部、两组波纹部和一组横向部，其中竖直部设置水平部件的底部，波纹部设置在竖直部的底部，横向部将两组波纹部衔接，所述测量部件通过测量横向部的沉降距离，以获得地质沉降数值。

9、进一步的，所述波纹部由从上至下依次排布的若干波纹组成，若干波纹从上至下等距离设置，在承接件拉动横向部下移时，波纹部能够让横向部平滑下移。

10、进一步的，所述波纹部由从上至下依次排布的若干波纹组成，且若干波纹之间的间距从上至下依次减小，在承接件拉动横向部下移时，波纹部能够让横向部平滑下移。

11、进一步的，所述测量部件为激光测距仪或超声波测距仪中的一种，其通过测量横向部的沉降距离，以获得地质沉降数值。

12、进一步的，所述水平部件包括四组水平台，若干水平台水平设置，且通过三组拉环一衔接，所述支撑件的外侧设置有拉环二，其通过拉环二将与其相邻的水平台衔接。

13、进一步的，还包括气管，所述气管将若干光纤光栅静力水准仪连通，且气管与水箱连通，从而让光纤光栅静力水准仪和水箱中气压能够保持相同。

14、进一步的，所述支撑件设置在夯实的基坑中，所述基坑让支撑件能够保持竖直，从而减少测量误差。

15、进一步的，所述水箱中装有防冻液，用以防止水箱中的水结冰，所述承接件为拉绳或金属杆中的一种。

16、进一步的，所述支撑件包括立柱、滑柱和横台，其中横台可移动设置在滑柱的外侧，且横台通过固定件固定在滑柱外侧，在旋转固定件后，让横台能够上下滑动，以调节横台和测量组件的高度位置。

17、与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

18、1、该基于光纤光栅传感器的地质监测装置，水平部件对测量部件进行稳固，且保持水平，让测量部件不过多受到干扰，且相较于液位在震动中不易平静，测量部件更易于完成监测，从而提高精准度。

19、2、该基于光纤光栅传感器的地质监测装置，采用承接件承接，测量部件是对与其相邻的活动框中的横向部测量，距离近，干扰更少，相较于测量部件测量光纤光栅静力水准仪精准度更好。

20、3、该基于光纤光栅传感器的地质监测装置，若干波纹从上至下等距离设置，能够让波纹部的拉动难度同步，且能够提供空间距离更大的支持，而当波纹部中若干波纹之间的间距从上至下依次减小，其在承接件拉动时，初期容易拉动，后期不易拉动，地质沉降被夯实后，其沉降趋势同样会下降，两者性质相同，活动框能够满足下沉需求，且不需过度折弯，如此，其使用寿命能够得到延长，且生产难度较低。

技术特征：

1.一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置，包括光纤光栅静力水准仪(100)，所述光纤光栅静力水准仪(100)通过传输光纤(200)连接有信号收集机(300)，并通过水管(120)连接有水箱(400)，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置，其特征在于：所述活动框(710)包括两组竖直部(711)、两组波纹部(712)和一组横向部(713)，其中竖直部(711)设置水平部件(600)的底部，波纹部(712)设置在竖直部(711)的底部，横向部(713)将两组波纹部(712)衔接，所述测量部件(720)通过测量横向部(713)的沉降距离，以获得地质沉降数值。

3.根据权利要求2所述的一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置，其特征在于：所述波纹部(712)由从上至下依次排布的若干波纹组成，若干波纹从上至下等距离设置，在承接件(900)拉动横向部(713)下移时，波纹部(712)能够让横向部(713)平滑下移。

4.根据权利要求2所述的一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置，其特征在于：所述波纹部(712)由从上至下依次排布的若干波纹组成，且若干波纹之间的间距从上至下依次减小，在承接件(900)拉动横向部(713)下移时，波纹部(712)能够让横向部(713)平滑下移。

5.根据权利要求1-4中任何一项所述的一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置，其特征在于：所述测量部件(720)为激光测距仪或超声波测距仪中的一种，其通过测量横向部(713)的沉降距离，以获得地质沉降数值。

6.根据权利要求5所述的一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置，其特征在于：所述水平部件(600)包括四组水平台(610)，若干水平台(610)水平设置，且通过三组拉环一(620)衔接，所述支撑件(500)的外侧设置有拉环二(630)，其通过拉环二(630)将与其相邻的水平台(610)衔接。

7.根据权利要求6所述的一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置，其特征在于：还包括气管(110)，所述气管(110)将若干光纤光栅静力水准仪(100)连通，且气管(110)与水箱(400)连通，从而让光纤光栅静力水准仪(100)和水箱(400)中气压能够保持相同。

8.根据权利要求7所述的一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置，其特征在于：所述支撑件(500)设置在夯实的基坑(800)中，所述基坑(800)让支撑件(500)能够保持竖直，从而减少测量误差。

9.根据权利要求8所述的一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置，其特征在于：所述水箱(400)中装有防冻液，用以防止水箱(400)中的水结冰，所述承接件(900)为拉绳或金属杆中的一种。

10.根据权利要求9所述的一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置，其特征在于：所述支撑件(500)包括立柱(510)、滑柱(520)和横台(530)，其中横台(530)可移动设置在滑柱(520)的外侧，且横台(530)通过固定件固定在滑柱(520)外侧，在旋转固定件后，让横台(530)能够上下滑动，以调节横台(530)和测量组件(700)的高度位置。

技术总结
本发明涉及一种基于光纤光栅传感器的地质监测装置，包括光纤光栅静力水准仪，所述光纤光栅静力水准仪通过传输光纤连接有信号收集机，并通过水管连接有水箱，还包括：两组支撑件；水平部件，其设置在两组支撑件之间；测量组件，其包括活动框和测量部件，并设置在所述水平部件的底部，且位于光纤光栅静力水准仪的上方，其中，测量部件与活动框之间的间距通过测量部件测量；承接件，其设置在所述活动框与光纤光栅静力水准仪之间。该基于光纤光栅传感器的地质监测装置，水平部件对测量部件进行稳固，且保持水平，让测量部件不过多受到干扰，且相较于液位在震动中不易平静，测量部件更易于完成监测，从而提高精准度。

技术研发人员：李海勃,孔德全,王超,吴俊勇
受保护的技术使用者：国网宁夏电力有限公司银川供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23