基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置及边坡监测系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置及边坡监测系统，其中监测装置包括光源、1×(N+1)光耦合器、探测光路部件、泵浦光路部件、转换控制开关、多通道布里渊光纤传感器、光电解调器和数据采集终端，多通道布里渊光纤传感器的数量为若干个，且依次串联，光源的出射光通过1×(N+1)光耦合器分成N+1路分支光路，其中N路分支光路分别通过探测光路部件产生连续光信号接入多通道布里渊光纤传感器，剩余1路分支光路通过泵浦光路部件产生脉冲光信号接入多通道布里渊光纤传感器，N路分支光路由转换控制开关控制切换。本发明专利技术实现对边坡多种监测项目的在线监测。

【技术实现步骤摘要】
基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置及边坡监测系统
本专利技术属于边坡监测
，尤其涉及一种基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置及边坡监测系统。
技术介绍
边坡灾害在我国分布范围广、危害严重。边坡稳定性监测装置需要在一个野外监测点尽可能的多布设不同种类的监测装置来进行综合预警监测。然而受野外条件和成本限制，现有的监测综合站存在每种监测项目都需要独立的传感器和监测装置的问题，无形中增加设备投入的成本、运行功耗和监测站占地面积。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置，实现对边坡多种监测项目的在线监测。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置，包括光源、1×(N+1)光耦合器、探测光路部件、泵浦光路部件、转换控制开关、多通道布里渊光纤传感器、光电解调器和数据采集终端，光源的输出端连接1×(N+1)光耦合器的输入端，1×(N+1)光耦合器的(N+1)个输出端分别与N个探测光路部件和1个泵浦光路部件连接，探测光路部件包括依次连接的频率调制器、第一偏振控制器和参考光纤，泵浦光路部件包括依次连接的脉冲调制器、光信号转换驱动器、环形器和第二偏振控制器，参考光纤的输出端和第二偏振器的输出端均连接转换控制开关的输入端，环形器的另一输出端通过光电解调器连接数据采集终端；多通道布里渊光纤传感器包括壳体和传输光纤组，壳体为中空结构，其侧壁上设有压力传递孔，壳体内间隔设有两个固定器，传输光纤组包括若干不同种类的传输光纤，若干传输光纤相互平行且螺旋缠绕在两个固定器上，若干传输光纤的第一端和第二端分别对应固定在壳体的两相对侧壁，并伸出至壳体的外部；多通道布里渊光纤传感器的数量为若干个，若干个多通道布里渊光纤传感器中相同种类的传输光纤依次串联，沿串联方向最首端的多通道布里渊光纤传感器的若干传输光纤的第一端均连接转换控制开关和光电解调器。进一步地，壳体的两相对侧壁上均设有保护塞，保护塞远离壳体的一端设有管套，若干传输光纤的第一端和第二端分别固定在两个保护塞上，且分别位于相应的管套内。进一步地，固定器为圆管结构，其两端分别通过固定螺丝连接到壳体上。进一步地，光源为窄线宽激光光源。本专利技术还提供了一种边坡监测系统，布设在边坡上，包括两个如上述任一项所述的基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置，边坡的后缘和前缘均挖设有钻孔，钻孔的长度方向与竖直方向一致，且其底端深度低于边坡滑移面的深度，两个基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置分别与两个钻孔对应，任一基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置的若干个多通道布里渊光纤传感器等间距设置在对应的钻孔内。相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：光源的出射光通过1×(N+1)光耦合器分成N+1路分支光路，其中N路分支光路分别通过探测光路部件接入多通道布里渊光纤传感器，剩余1路分支光路通过泵浦光路部件接入多通道布里渊光纤传感器，减少脉冲衰减和提高信噪比，N路分支光路由转换控制开关控制切换，可以实现多种边坡监测项目的测量，并且可以通过重复测量的累加平均从而提高信噪比；多通道布里渊光纤传感器采用光纤传感器，无需供电，测量精度高，测量距离长，抗电磁干扰，电绝缘，耐腐蚀，能够减少设备投入的成本、运行功耗和监测站占地面积。附图说明图1为本专利技术基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置的结构示意图；图2为本专利技术基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置中多通道布里渊光纤传感器的剖视图；图3为本专利技术边坡监测系统的结构示意图。图中，1-光源，2-1×(N+1)光耦合器，3-转换控制开关，4-多通道布里渊光纤传感器，41-壳体，42-压力传递孔，43-固定器，44-传输光纤，45-保护塞，46-管套，5-光电解调器，6-数据采集终端，7-频率调制器，8-第一偏振控制器，9-参考光纤，10-脉冲调制器，11-光信号转换驱动器，12-环形器，13-第二偏振控制器，14-边坡，15-钻孔，16-滑移面。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。请参阅图1和图3，图1为本专利技术基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置的结构示意图，图3为本专利技术边坡监测系统的结构示意图。一种基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置，包括光源1、1×(N+1)光耦合器2、探测光路部件、泵浦光路部件、转换控制开关3、多通道布里渊光纤传感器4、光电解调器5和数据采集终端6，光源1的出射光通过1×(N+1)光耦合器2分成N+1路分支光路，其中N路分支光路分别通过探测光路部件产生连续光信号接入多通道布里渊光纤传感器4，剩余1路分支光路通过泵浦光路部件产生脉冲光信号接入多通道布里渊光纤传感器4，减少脉冲衰减和提高信噪比，N路分支光路由转换控制开关3控制切换，可以实现多种边坡14监测项目的测量，并且可以通过重复测量的累加平均从而提高信噪比。具体地，光源1的输出端连接1×(N+1)光耦合器2的输入端，1×(N+1)光耦合器2的(N+1)个输出端分别与N个探测光路部件和1个泵浦光路部件连接。在一实施例中，光源1为窄线宽激光光源1。1×(N+1)光耦合器2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置，其特征在于，包括光源、1×(N+1)光耦合器、探测光路部件、泵浦光路部件、转换控制开关、多通道布里渊光纤传感器、光电解调器和数据采集终端，所述光源的输出端连接1×(N+1)光耦合器的输入端，所述1×(N+1)光耦合器的(N+1)个输出端分别与N个探测光路部件和1个泵浦光路部件连接，所述探测光路部件包括依次连接的频率调制器、第一偏振控制器和参考光纤，所述泵浦光路部件包括依次连接的脉冲调制器、光信号转换驱动器、环形器和第二偏振控制器，所述参考光纤的输出端和第二偏振器的输出端均连接转换控制开关的输入端，所述环形器的另一输出端通过光电解调器连接数据采集终端；/n所述多通道布里渊光纤传感器包括壳体和传输光纤组，所述壳体为中空结构，其侧壁上设有压力传递孔，所述壳体内间隔设有两个固定器，所述传输光纤组包括若干不同种类的传输光纤，若干所述传输光纤相互平行且螺旋缠绕在两个固定器上，若干所述传输光纤的第一端和第二端分别对应固定在壳体的两相对侧壁，并伸出至所述壳体的外部；/n所述多通道布里渊光纤传感器的数量为若干个，若干个所述多通道布里渊光纤传感器中相同种类的传输光纤依次串联，沿串联方向最首端的所述多通道布里渊光纤传感器的若干传输光纤的第一端均连接转换控制开关和光电解调器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于布里渊双纤的分布式多通道监测装置，其特征在于，包括光源、1×(N+1)光耦合器、探测光路部件、泵浦光路部件、转换控制开关、多通道布里渊光纤传感器、光电解调器和数据采集终端，所述光源的输出端连接1×(N+1)光耦合器的输入端，所述1×(N+1)光耦合器的(N+1)个输出端分别与N个探测光路部件和1个泵浦光路部件连接，所述探测光路部件包括依次连接的频率调制器、第一偏振控制器和参考光纤，所述泵浦光路部件包括依次连接的脉冲调制器、光信号转换驱动器、环形器和第二偏振控制器，所述参考光纤的输出端和第二偏振器的输出端均连接转换控制开关的输入端，所述环形器的另一输出端通过光电解调器连接数据采集终端；
所述多通道布里渊光纤传感器包括壳体和传输光纤组，所述壳体为中空结构，其侧壁上设有压力传递孔，所述壳体内间隔设有两个固定器，所述传输光纤组包括若干不同种类的传输光纤，若干所述传输光纤相互平行且螺旋缠绕在两个固定器上，若干所述传输光纤的第一端和第二端分别对应固定在壳体的两相对侧壁，并伸出至所述壳体的外部；
所述多通道布里渊光纤传感器的数量为若干个，若干个所述多通道布里渊光纤传感器中相同种类的传输光纤依次串联，沿串联方向最...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国才，陈胜，秦志光，张凯强，孙英，钟利军，吴志勇，
申请(专利权)人：中交四航工程研究院有限公司，广州港湾工程质量检测有限公司，珠海国勘仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44