基于弱光柵技術的地面沉降自動化監測系統

作者：何健輝,張進才,陳勇,閆星光,施斌,魏廣慶,賈立翔,劉蘇平

摘要：光纖監測技術具有分布式、精度高等特點,在地面沉降監測中具有獨特優勢。但受限于監測成本較高與監測環境復雜,目前地面沉降光纖監測多通過人工采集數據,限制了在特殊環境變化情況下地面沉降的實時信息獲取。文章在地面沉降鉆孔全斷面光纖監測技術的基礎上,設計并建立了基于弱光柵技術的地面沉降自動化監測系統。該監測系統利用弱反射光柵、時分復用、物聯網和數據庫等技術,通過4G無線通信手段實現了地面沉降在線自動化監測和遠程數據實時采集,并通過客戶端系統軟件實現數據的存儲、查詢和分析。將其應用到衡水地區地面沉降監測中,結果表明:鉆孔內土層壓縮變形主要發生在以黏性土為主的隔水層(Ad2、Ad3、Ad4);受季節性地下水開采的影響,鉆孔100~400 m深度范圍內砂土含水層存在波動變化,在監測期內,冬季略回彈,隨后春季地下水開采量增大,地下水位下降,土層呈現壓縮趨勢。監測結果驗證了該系統的可行性與準確性,使得整個地面沉降監測流程趨于自動化、規范化和低成本化,具有廣泛的應用前景。

發文機構：南京大學地球科學與工程學院 河北省地質環境監測院 河北省地質資源環境監測與保護重點實驗室 蘇州南智傳感科技有限公司

關鍵詞：地面沉降分布式光纖監測弱反射光柵自動化監測land subsidenceDFOSweak-reflection fiber gratingsautomatic monitoring

分類號： P642.26[天文地球—工程地質學]