本發(fā)明涉及地質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別是光纖傳感地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害檢測(cè)多采用位移傳感器、濕度傳感器、聲波傳感器等，但是此類(lèi)傳感器存在受外界影響較大導(dǎo)致信號(hào)測(cè)量不精確的問(wèn)題。

現(xiàn)今光纖傳感技術(shù)日漸完善，待測(cè)量引起光的強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、偏振態(tài)等變化，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)解調(diào)后獲得待測(cè)量，同時(shí)光纖傳感具有靈敏、精確、適應(yīng)性強(qiáng)、小巧的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有抗電磁和原子輻射干擾的性能，徑細(xì)、質(zhì)軟、重量輕的機(jī)械性能，絕緣、無(wú)感應(yīng)的電氣性能，耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)性能。

本廠家希望將光纖傳感技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)層中以對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行檢測(cè)，并且基于環(huán)境的影響，不便于使用有線的方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳輸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供光纖傳感地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

光纖傳感地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于,包括：

激光光源，用于發(fā)射光信號(hào)；

光電轉(zhuǎn)換器，用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；

光纖耦合器，光纖耦合器同側(cè)的一端與激光光源連接并且光纖耦合器的同一側(cè)的另一端與光電轉(zhuǎn)換器連接；

光纖線路，設(shè)置在需進(jìn)行檢測(cè)的地質(zhì)層中以感應(yīng)地質(zhì)變化，光纖線路的兩端分別與光纖耦合器的另一同側(cè)連接；

主控模塊，與光電轉(zhuǎn)換器電性連接以接收地質(zhì)變化信號(hào)；

第一無(wú)線模塊，與主控模塊電性連接以使主控模塊與外部的監(jiān)控終端構(gòu)成無(wú)線通訊連接。

本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括

信號(hào)濾波器，與光電轉(zhuǎn)換器電性連接以消除地質(zhì)變化信號(hào)的噪聲；

信號(hào)放大器，分別與信號(hào)濾波器、主控模塊電性連接對(duì)地質(zhì)變化信號(hào)進(jìn)行放大。

所述光纖線路為單模光纖線路或者單模保偏光纖線路。

所述光纖線路橫向埋入地質(zhì)層中并且光纖線路與地表的距離大于2m。

所述第一無(wú)線模塊為wifi模塊，該第一無(wú)線模塊包括與主控模塊電性連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備以及與監(jiān)控終端通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接的路由器，網(wǎng)關(guān)設(shè)備與路由器通過(guò)wifi連接。

本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括與監(jiān)控終端連接的預(yù)警模塊，該預(yù)警模塊用于在地質(zhì)變化達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí)接收監(jiān)控終端發(fā)送的預(yù)警信號(hào)并且進(jìn)行預(yù)警。

所述預(yù)警模塊包括處理器；

第二無(wú)線模塊，與處理器電性連接以使處理器與監(jiān)控終端構(gòu)成無(wú)線通訊連接；

喇叭/指示燈，與處理器電性連接以在接收到預(yù)警信號(hào)時(shí)進(jìn)行預(yù)警。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，光纖線路能夠深陷在地質(zhì)層中，并且由于光纖線路柔軟特性，可以隨意與地形適配，激光光源通過(guò)光纖耦合器向光纖線路發(fā)出光信號(hào)，光信號(hào)在光纖線路中傳播，當(dāng)?shù)刭|(zhì)層發(fā)生變化，光纖線路感受到變化量，影響光纖線路中光的強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率等，攜帶地質(zhì)變化信號(hào)的光信號(hào)通過(guò)光纖耦合器輸出到光電轉(zhuǎn)換器中，再輸入到主控模塊，主控模塊通過(guò)第一無(wú)線模塊發(fā)送到外部監(jiān)控終端。

本設(shè)計(jì)還包括預(yù)警模塊，預(yù)警模塊設(shè)置在人群密集點(diǎn)，并且與監(jiān)控終端通訊連接，當(dāng)?shù)刭|(zhì)變化量超出安全值，監(jiān)控終端向預(yù)警模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)疏散人群。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)光纖傳感的應(yīng)用示意圖。

圖2是本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，本發(fā)明光纖傳感地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括發(fā)射光信號(hào)的激光光源1、光電轉(zhuǎn)換器2、光纖耦合器3、光纖線路4、主控模塊5、第一無(wú)線模塊6；其中，主控模塊5可以是mcu或者cpu，外部的監(jiān)控終端7可以是移動(dòng)設(shè)備或者是監(jiān)控室內(nèi)的主控電腦，光纖線路4為單模光纖線路或者單模保偏光纖線路，并且光纖線路4橫向埋入地質(zhì)層中并且光纖線路4與地表的距離大于2m，光纖線路4質(zhì)地柔軟，可以根據(jù)地形改變而變形，使得光纖線路4更準(zhǔn)確地感應(yīng)地質(zhì)變化。

光纖線路4設(shè)置在需進(jìn)行檢測(cè)的地質(zhì)層中以感應(yīng)地質(zhì)變化，光纖線路4的兩端分別與光纖耦合器3的另一同側(cè)連接，光纖耦合器3同側(cè)的一端與激光光源1連接并且光纖耦合器3的同一側(cè)的另一端與光電轉(zhuǎn)換器2連接，光電轉(zhuǎn)換器2將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再將地質(zhì)變化信號(hào)輸入到主控模塊5中，第一無(wú)線模塊6與主控模塊5電性連接以使主控模塊5與外部的監(jiān)控終端7構(gòu)成無(wú)線通訊連接。

在光電轉(zhuǎn)換器2與主控模塊5之間還包括信號(hào)濾波器8、信號(hào)放大器9，信號(hào)濾波器8與光電轉(zhuǎn)換器2電性連接以消除地質(zhì)變化信號(hào)的噪聲，信號(hào)放大器9分別與信號(hào)濾波器8、主控模塊5電性連接對(duì)地質(zhì)變化信號(hào)進(jìn)行放大，使得輸入到主控模塊5內(nèi)的地質(zhì)變化信號(hào)更精準(zhǔn)。

光纖線路4能夠深陷在地質(zhì)層中，并且由于光纖線路4柔軟特性，可以隨意與地形適配，激光光源1通過(guò)光纖耦合器3向光纖線路4發(fā)出光信號(hào)，光信號(hào)在光纖線路4中傳播，當(dāng)?shù)刭|(zhì)層發(fā)生變化，光纖線路4感受到變化量，影響光纖線路4中光的強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率等，攜帶地質(zhì)變化信號(hào)的光信號(hào)通過(guò)光纖耦合器3輸出到光電轉(zhuǎn)換器2中，再輸入到主控模塊5，主控模塊5通過(guò)第一無(wú)線模塊6發(fā)送到外部監(jiān)控終端7。

在第一無(wú)線模塊6中，第一無(wú)線模塊6為wifi模塊，該第一無(wú)線模塊6包括與主控模塊5電性連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備61以及與監(jiān)控終端7通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接的路由器62，網(wǎng)關(guān)設(shè)備61與路由器62通過(guò)wifi連接，其中，當(dāng)被測(cè)的位置方位較大，需要使用多段光纖進(jìn)行檢測(cè)，每段光纖匹配一個(gè)主控模塊5，主控模塊5配帶一個(gè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備61，一個(gè)區(qū)域內(nèi)只需要一個(gè)路由器62，各個(gè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備61與路由器62通過(guò)wifi連接，路由器62能夠一并采集該區(qū)域內(nèi)的各個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到監(jiān)控終端7中。

當(dāng)?shù)刭|(zhì)變化信號(hào)發(fā)送到監(jiān)控終端7，監(jiān)控終端7的工作人員或者監(jiān)控電腦會(huì)對(duì)地質(zhì)變化信號(hào)作出評(píng)估，地質(zhì)變化信號(hào)超出安全值，會(huì)對(duì)附近的居民造成危險(xiǎn)。

為了及時(shí)通知居民疏散，本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括與監(jiān)控終端7連接的預(yù)警模塊10，該預(yù)警模塊10用于在地質(zhì)變化達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí)接收監(jiān)控終端7發(fā)送的預(yù)警信號(hào)并且進(jìn)行預(yù)警。

預(yù)警模塊10包括處理器11、第二無(wú)線模塊12、喇叭/指示燈13，此處處理器11為mcu或者cpu，第二無(wú)線模塊12可以是基于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊或者wifi模塊，第二無(wú)線模塊12與處理器11電性連接以使處理器11與監(jiān)控終端7構(gòu)成無(wú)線通訊連接，喇叭/指示燈13與處理器11電性連接以在接收到預(yù)警信號(hào)時(shí)進(jìn)行預(yù)警，預(yù)警模塊10設(shè)置在人群密集點(diǎn)，并且與監(jiān)控終端7通訊連接，當(dāng)?shù)刭|(zhì)變化量超出安全值，監(jiān)控終端7向預(yù)警模塊10發(fā)出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)疏散人群。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，只要以基本相同手段實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了光纖傳感地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括發(fā)射光信號(hào)的激光光源、光電轉(zhuǎn)換器、光纖耦合器、光纖線路、主控模塊、第一無(wú)線模塊，光纖線路設(shè)置在需進(jìn)行檢測(cè)的地質(zhì)層中以感應(yīng)地質(zhì)變化，光纖線路的兩端分別與光纖耦合器的另一同側(cè)連接，光纖耦合器同側(cè)的一端與激光光源連接并且光纖耦合器的同一側(cè)的另一端與光電轉(zhuǎn)換器連接，光電轉(zhuǎn)換器將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再將地質(zhì)變化信號(hào)輸入到主控模塊中，第一無(wú)線模塊與主控模塊電性連接以使主控模塊與外部的監(jiān)控終端構(gòu)成無(wú)線通訊連接，本設(shè)計(jì)的光纖線路能夠深陷在地質(zhì)層中，并且由于光纖線路柔軟特性，可以隨意與地形適配，準(zhǔn)確檢測(cè)地質(zhì)變化量，并且通過(guò)無(wú)線通訊及時(shí)發(fā)送到監(jiān)控終端。

技術(shù)研發(fā)人員：陳鈺龍;周愛(ài)明;王大波;梁活強(qiáng);陳文偉;冷小兵;周柳奇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中山市拓維電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.29
技術(shù)公布日：2017.08.25