一种管道滑坡监测预警方法和系统及系统的构建方法

摘要

本发明是一种基于光纤光栅的管道滑坡监测预警方法和系统及系统的构建方法。它分为滑坡深部位移、滑坡表部位移、滑坡对管道的推力及管道应变四部分监测：一是将粘有光纤光栅传感器的测斜管(1)从滑坡(13)上插入所有潜在滑动面(15)；二是在滑坡(13)表部下垂直于滑坡(13)变形方向埋设两端固定约束且中心钢筋(17)的轴向粘地梁光纤光栅传感器(20)的细长混凝土地梁(2)；三是用固定在管道(14)上的土压力盒光纤光栅传感器(4)测量滑坡(13)对管道的推力；四是在滑坡(13)的两侧边缘及中心的管道(14)上布置监测截面，每个监测截面均匀布置3个管体应变光纤光栅传感器(3)，监测管道(14)轴向的应变。

主权项

一种管道滑坡监测预警方法，其特征是将监测分为滑坡深部位移监测、滑坡表部位移监测、滑坡对管道的推力监测及管道应变监测四部分：滑坡深部位移监测方法是：将粘贴有测斜管光纤光栅传感器(16)的测斜管(1)以粘有测斜管光纤光栅传感器(16)一侧朝向滑坡(13)潜在滑动的方向，在滑坡(13)上插入穿过所有潜在滑动面(15)并延伸至基岩面以下3～5m的钻孔内；将光纤接头与光缆(5)连接，通过光缆(5)将信号引到现场监测站；在现场监测站，上位计算机(8)调用自编的程序，控制光纤光栅解调仪(7)，实现数据的实时自动采集，测出测斜管(1)承受的最大拉应变；设基岩里的测斜管(1)是固定约束的，利用二重积分算法，通过测斜管(1)的拉应变分布就可求解出测斜管(1)的弯曲挠度，这一挠度即是滑坡深部位移量；滑坡表部位移监测方法是：在滑坡(13)表部地下一定深度的垂直于滑坡(13)变形方向埋设一细长混凝土地梁(2)，并将地梁(2)两端固定约束，在混凝土地梁(2)中心钢筋(17)的轴向方向上粘贴地梁光纤光栅传感器(20)，地梁光纤光栅传感器(20)串联组成光纤光栅传感器组，各地梁光纤光栅传感器(20)的引纤熔接后接至连接光纤；在地梁(2)的一端引出光纤光栅传感器组的信号接头；将信号接头与光缆(5)连接，通过光缆(5)将信号引到现场监测站；在现场监测站，上位计算机(8)调用自编的程序，控制光纤光栅解调仪(17)，完成数据的实时自动采集；实现在土体变形导致细长混凝土地梁(2)发生变形时，监测地梁(2)伸长变形的程度和位置；滑坡对管道的推力监测方法是：将土压力盒光纤光栅传感器(4)固定在管道(14)上，且土压力盒光纤光栅传感器(4)感受压力的敏感面朝向滑坡(13)滑动方向；土压力盒光纤光栅传感器(4)测量的压力就是滑坡(13)对管道的正面推力；管道应变监测方法是：在滑坡(13)的两侧边缘及滑坡中心位置的管道(14)上，均匀布置管道(14)监测截面，且监测截面的间距不超过60m；在管道(14)的每个监测截面上均匀布置3个管体光纤光栅传感器(3)，监测管道(14)轴向的应变。