巖溶塌陷實時光纖預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種監(jiān)測系統(tǒng)，具體地說是一種地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和監(jiān)測預(yù)警方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]巖溶地面塌陷是全球廣泛分布的地質(zhì)災(zāi)害問題，目前，國內(nèi)外在巖溶塌陷災(zāi)害研究方面，主要注重如下幾個方面:(I)巖溶塌陷發(fā)育條件的勘測技術(shù)；(2)巖溶塌陷發(fā)育的過程、機理和臨界條件研究；(3)巖溶塌陷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)；(4)巖溶塌陷危險性預(yù)測與風(fēng)險評估；(5)巖溶塌陷預(yù)測預(yù)警。
[0003]巖溶塌陷的發(fā)育由于受到巖溶發(fā)育的不均勻性和巖溶水作用的周期性影響，發(fā)育更為復(fù)雜，在空間上具有隱蔽性、發(fā)育過程具有累進性、塌陷的發(fā)生具有突發(fā)性特點，使監(jiān)測工作面臨諸多問題，一般都難以用地面常規(guī)監(jiān)測手段來預(yù)報監(jiān)測塌陷。
[0004]巖溶塌陷的產(chǎn)生與形成是一個復(fù)雜的過程，受多種因素控制與影響，這給塌陷的防治帶來較大的難度。地面塌陷的形成與發(fā)展是人類活動與自然作用相結(jié)合的產(chǎn)物。在巖溶地面塌陷防治工作中只有把握巖溶地面塌陷的控制和影響因素，把握巖溶地面塌陷的形成原因和發(fā)展變化規(guī)律及形成機制，利用已有防治巖溶地面塌陷的成功經(jīng)驗，才能有效防治地面塌陷的發(fā)生，降低巖溶塌陷的地質(zhì)災(zāi)害帶來的損失，切實保護人民生命財產(chǎn)安全和工程建設(shè)的順利開展。
[0005]巖溶塌陷的監(jiān)測方法歸納起來可分為直接監(jiān)測法和間接監(jiān)測法兩類。直接監(jiān)測方法就是通過直接監(jiān)測地下土體的變形來判斷地面塌陷的方法，間接監(jiān)測方法主要監(jiān)測巖溶管道系統(tǒng)中水氣壓力的動態(tài)變化，本專利正是通過直接監(jiān)測方法來有效實現(xiàn)對巖溶塌陷的監(jiān)測和預(yù)警預(yù)報。
[0006]【本【實用新型內(nèi)容】】
[0007]本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服上述缺陷，提供一種利用光纖實時監(jiān)測地下土體的變形來判斷巖溶塌陷預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)。
[0008]—種巖溶塌陷實時光纖預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)，其包括有
[0009]若干個監(jiān)測線，呈分布態(tài)埋設(shè)在被監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，實時監(jiān)測所在監(jiān)測線的土體應(yīng)變和溫度變化；
[0010]監(jiān)控預(yù)警中心計算機，用于接收所述監(jiān)測線發(fā)送的實時數(shù)據(jù)信息，計算所得各監(jiān)測線的土體應(yīng)變和溫度變化值，建立實時信息數(shù)據(jù)庫，并結(jié)合物理塌陷模型試驗中獲取的地面塌陷的地形應(yīng)變數(shù)據(jù)，在計算出監(jiān)測線的臨界地形應(yīng)變值后進行實時預(yù)警預(yù)報；
[0011]遠程數(shù)據(jù)連接橋，其將監(jiān)測線所監(jiān)測到的信息傳送到監(jiān)控預(yù)警中心計算機內(nèi)。
[0012]優(yōu)化地，所述的全部監(jiān)測線上均分別埋設(shè)有光纖傳感器。
[0013]優(yōu)化地，所述的光纖傳感器包括有監(jiān)測光纜和通信光纜。
[0014]優(yōu)化地，所述的監(jiān)測光纜為光纖應(yīng)變溫度傳感器。
[0015]優(yōu)化地，所述的通信光纜為遠程數(shù)據(jù)連接橋。
[0016]優(yōu)化地，所述監(jiān)控預(yù)警中心計算機包括有:
[0017]通信模塊，用于接收所述監(jiān)測線傳輸?shù)膶崟r數(shù)據(jù)信息；
[0018]數(shù)據(jù)處理模塊，用于對所接收的實時數(shù)據(jù)信息進行數(shù)據(jù)處理，計算所得各監(jiān)測線的土體應(yīng)變值和溫度值；
[0019]數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊，將接收到的各監(jiān)測線土體應(yīng)變值和溫度值，建立信息數(shù)據(jù)庫，生成數(shù)據(jù)趨勢圖；
[0020]地圖顯示模塊，將所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的地圖信息與各監(jiān)測線的地圖信息對應(yīng)；
[0021]越界報警模塊，將接收到的監(jiān)測線發(fā)出的實時數(shù)據(jù)信息與系統(tǒng)設(shè)定土體臨界應(yīng)變值進行對比，判斷監(jiān)測線的實時數(shù)據(jù)是否超出臨界應(yīng)變值，對將要發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害作出預(yù)測，同時發(fā)出地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息。
[0022]由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過在被檢測區(qū)域內(nèi)的多個監(jiān)測線上埋設(shè)光纖傳感器，采集監(jiān)測線的實施土體應(yīng)變信息和溫度變化信息，對巖溶管道裂隙系統(tǒng)的土體變形進行實時監(jiān)測，以監(jiān)測資料為基礎(chǔ)，在監(jiān)控預(yù)警中心計算機內(nèi)建立信息數(shù)據(jù)庫，生成數(shù)據(jù)趨勢圖，并通過與物理塌陷模型試驗中獲取的地面塌陷的臨界數(shù)據(jù)進行比較，實現(xiàn)對巖溶塌陷的監(jiān)測和預(yù)警。
【【附圖說明】】
[0023]圖1為本實用新型系統(tǒng)的連接示意圖；
[0024]圖2為物理模型試驗中塌陷區(qū)域上方傳感光纖應(yīng)變分布一般特征。
【【具體實施方式】】
[0025]本實用新型為一種巖溶塌陷實時光纖預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)，如圖1所示，其包括有
[0026]若干個監(jiān)測線，呈分布態(tài)埋設(shè)在被監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，實時監(jiān)測所在監(jiān)測線的土體應(yīng)變和溫度變化；所述的全部監(jiān)測線上均分別埋設(shè)有光纖傳感器。
[0027]監(jiān)控預(yù)警中心計算機，用于接收所述監(jiān)測線發(fā)送的實時數(shù)據(jù)信息，計算所得各監(jiān)測線的土體應(yīng)變和溫度變化值，建立實時信息數(shù)據(jù)庫，并結(jié)合物理塌陷模型試驗中獲取的地面塌陷的地形應(yīng)變數(shù)據(jù)，在計算出監(jiān)測線的臨界土體應(yīng)變值后進行實時預(yù)警預(yù)報；
[0028]所述監(jiān)控預(yù)警中心計算機包括有:
[0029]通信模塊，用于接收所述監(jiān)測線傳輸?shù)膶崟r數(shù)據(jù)信息；
[0030]數(shù)據(jù)處理模塊，用于對所接收的實時數(shù)據(jù)信息進行數(shù)據(jù)處理，計算所得各監(jiān)測線土體應(yīng)變值和溫度值；
[0031]數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊，將接收到的各監(jiān)測線土體應(yīng)變值和溫度值，建立信息數(shù)據(jù)庫，生成數(shù)據(jù)趨勢圖；
[0032]地圖顯示模塊，將所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的地圖信息與各監(jiān)測線的地圖信息對應(yīng)；
[0033]越界報警模塊，將接收到的監(jiān)測線發(fā)出的實時數(shù)據(jù)信息與系統(tǒng)設(shè)定土體臨界應(yīng)變值進行對比，判斷監(jiān)測線的實時數(shù)據(jù)是否超出臨界應(yīng)變值，對將要發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害作出預(yù)測，同時發(fā)出地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息。
[0034]遠程數(shù)據(jù)連接橋，其將監(jiān)測線所監(jiān)測到的信息傳送到監(jiān)控預(yù)警中心計算機內(nèi)。
[0035]在本實用新型中，所述的光纖傳感器包括有監(jiān)測光纜和通信光纜，其中所述的監(jiān)測光纜為光纖應(yīng)變溫度傳感器，所述的通信光纜為遠程數(shù)據(jù)連接橋。
[0036]本實用新型的系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫管理，將任意監(jiān)測線數(shù)據(jù)進行提取分析，統(tǒng)一存儲在一個數(shù)據(jù)庫中，合理