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公开(公告)号：CN116453320B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202310426941.0
申请日：2023-04-20
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于滑面应变演化的库区滑坡变形监测与早期预警方法，在滑坡分区通过竖向钻孔安装高空间分辨率应变感测光缆，远程实时获取滑坡全钻孔地下应变分布，识别出滑面位置并以滑面应变作为表征滑坡全局变形的参量；考虑日降雨Ri、日降雨强度Ii、库水位高程Li和日水位波动fi4个影响因子，建立基于滑坡应变演化的预测预警模型。将前述的4个影响因子作为输入变量，将滑面时序应变根据其演化特征聚类分解为近稳态、加速变形和稳态3个特征变形集群Clusterj，作为输出变量；找出目标输出变量为加速变形的特征变形集群对应的预测规则，即为滑坡加速变形的水文气象预警阈值。本发明解决了库区滑坡多级滑面识别不明、深部大变形监测耐久性不足和基于地表变形的预警误报率高的问题。
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公开(公告)号：CN116453320A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310426941.0
申请日：2023-04-20
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于滑面应变演化的库区滑坡变形监测与早期预警方法，在滑坡分区通过竖向钻孔安装高空间分辨率应变感测光缆，远程实时获取滑坡全钻孔地下应变分布，识别出滑面位置并以滑面应变作为表征滑坡全局变形的参量；考虑日降雨Ri、日降雨强度Ii、库水位高程Li和日水位波动fi4个影响因子，建立基于滑坡应变演化的预测预警模型。将前述的4个影响因子作为输入变量，将滑面时序应变根据其演化特征聚类分解为近稳态、加速变形和稳态3个特征变形集群Clusterj，作为输出变量；找出目标输出变量为加速变形的特征变形集群对应的预测规则，即为滑坡加速变形的水文气象预警阈值。本发明解决了库区滑坡多级滑面识别不明、深部大变形监测耐久性不足和基于地表变形的预警误报率高的问题。
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公开(公告)号：CN114199679A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111500030.5
申请日：2021-12-09
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤拉拔的冻土多物性参数的分布式原位测试装置及方法，该原位测试装置包括分布式传感光缆、光纤解调设备、拉拔测试仪、空管和夹具；本发明通过拉拔测试仪拉拔分布式传感光缆并记录拉拔力与拉拔位移，绘制拉拔过程中沿分布式传感光缆长度方向的轴向应变分布曲线、光缆拉拔力‑拉拔位移曲线，基于分布式传感光缆‑冻土界面的耦合变形关系得到分布式传感光缆‑冻土界面刚度的分布，并根据光缆‑冻土界面剪切刚度与多物性参数的函数关系得出冻土多物性参数值，并得到该多物性参数沿光缆长度方向的分布曲线。本发明实现了对冻土多物性参数的原位测量，对冻土扰动小，解决了由于冻土性质不稳定导致的参数难以测量的难题。
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公开(公告)号：CN110987829B
公开(公告)日：2022-01-18
申请号：CN201911336862.0
申请日：2019-12-23
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种基于光纤传感的探头固定式联合测定黏土界限含水率的方法与装置，量测装置包括光纤应变传感模块、光纤温度补偿模块和光纤光栅数据解调模块。传动装置包括步进电机、载物台。步进电机推动试样以一定的速度上移并被圆锥探头贯入，光纤应变传感模块和光纤温度补偿模块实时记录贯入过程中传感模块自身的应变和环境温度信息，可视化地显示于光纤光栅数据解调模块上并籍此得到土样的界限含水率。本发明的固定式探头可测量多种界限含水率，包括液限、塑限、缩限等，还可提高测试效率并解决常规测量技术操作难度高、人为因素扰动大等问题。基于光纤传感技术的超高动态性和实时性，本发明可校验试样土样内部差异，提高测试结果准确性。
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公开(公告)号：CN113406007A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110664799.4
申请日：2021-06-16
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种基于热脉冲全同弱光纤光栅阵列的土壤含水率智能监测系统及原位标定方法，该智能监测系统由全同弱光纤光栅阵列含水率传感器、弱光纤光栅解调分析仪、气象站和远程电源管理器组成。标定方法如下：将全同弱光纤光栅阵列含水率传感器埋入待测土体，选取标定弱光纤光栅在其周围布置常规传感器，并配置给水管；通过给水管给土体定点输水，对土体含水率进行监测；用常规传感器测得的土壤含水率值对弱光纤光栅传感器测得的最大升温值进行标定；拟合得含水率与最大升温值的标定曲线。本发明采用全同弱光纤光栅阵列传感器构建传感网络，并结合人工神经网络算法，能实现对土体含水率长距离、高密度的精细化智能监测，并通过原位标定方法提高传感器标定曲线精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108801357A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810770673.3
申请日：2018-07-13
Applicant: 南京大学
IPC: G01D21/02
CPC classification number: G01D21/02
Abstract: 本发明涉及一种基于光纤光栅的便携式多功能土体贯入综合测试方法及装置。底座上设置机箱外壳，机箱外壳内相对的两侧内壁设置一对表面设有限位装置的竖轨，竖轨之间设置承台，承台能够沿竖轨上下滑动，并能够通过竖轨表面的限位装置固定在竖轨的任意位置，承台上设置步进电机，探杆自上而下贯穿过机箱外壳顶部、步进电机、承台和底座，贯入地基土或土样中；所述的探杆底部与可替换钻头连接，所述的传动探杆与步进电机的主动齿轮咬合，底部与贯入探杆固定连接；通过信号传输光纤串联光纤光栅传感器，信号传输光纤与手持式FBG解调模块连接。清理待测场地，固定装置，将信号传输光纤连接至手持式FBG解调模块；令贯入探杆与钻头垂直贯入所要测试的地基土或土样中；拔出探杆，结束测试。
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公开(公告)号：CN115031881B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202210644604.4
申请日：2022-06-09
Applicant: 南京大学
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明公开了一种基于超弱反射光纤光栅的土应力二维分布监测系统及方法，该监测系统包括感测模块和测试模块；感测模块包括平板组件、超弱反射光纤光栅、信号传输光纤和承载组件；承载组件包括多个均布排列的圆形承载筒；超弱反射光纤光栅穿过圆形承载筒侧壁并通过信号传输光纤与测试模块连接。本发明在对土应力监测前首先在标定台上通过加载装置、第一标定平板和第二标定平板对单个圆形承载筒进行标定试验，得到超弱光栅的径向应变‑承载筒轴向应力关系，然后对土应力进行二维分布监测，得到第一平板上的面域土应力分布。本发明实现了对二维平面上土应力的高精度、全自动、分布式的快速测量，克服了传统光纤一维测试、监测数据量小、精度不够的技术缺陷。
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公开(公告)号：CN112964857B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202110248531.2
申请日：2021-03-05
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤光栅的土壤基质吸力监测装置及方法。包括陶土棒、应变传感器、光纤光栅解调仪、计算机。将饱和状态的陶土棒埋置土壤，待陶土棒与土壤达到水势平衡后开启光纤光栅解调仪，装有应变传感器的活塞会随着土壤基质吸力的变化发生位移，从而引起弹性钢片和黏贴于弹性钢片上的FBG‑1产生应变，导致FBG‑1的波长发生改变，并由光纤光栅解调仪接收，FBG‑2对弹性钢片和FBG‑1进行温度补偿，从而获得剔除温度影响后的FBG‑1应变值，通过电子土壤张力计标定实验建立的土壤基质吸力与FBG‑1应变值之间的函数关系，得到FBG‑1应变值所对应的土壤基质吸力，实现监测土壤基质吸力的目的。
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公开(公告)号：CN112964857A
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202110248531.2
申请日：2021-03-05
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤光栅的土壤基质吸力监测装置及方法。包括陶土棒、应变传感器、光纤光栅解调仪、计算机。将饱和状态的陶土棒埋置土壤，待陶土棒与土壤达到水势平衡后开启光纤光栅解调仪，装有应变传感器的活塞会随着土壤基质吸力的变化发生位移，从而引起弹性钢片和黏贴于弹性钢片上的FBG‑1产生应变，导致FBG‑1的波长发生改变，并由光纤光栅解调仪接收，FBG‑2对弹性钢片和FBG‑1进行温度补偿，从而获得剔除温度影响后的FBG‑1应变值，通过电子土壤张力计标定实验建立的土壤基质吸力与FBG‑1应变值之间的函数关系，得到FBG‑1应变值所对应的土壤基质吸力，实现监测土壤基质吸力的目的。
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公开(公告)号：CN108896513B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN201810472138.X
申请日：2018-05-17
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种用于分析地面沉降对管土相互作用影响的试验装置及方法，包括模型箱、土体、管道、地面沉降模拟装置及管土量测装置；地面沉降模拟装置包括水囊、水管、集线器、总水管、开关、调节阀、流量计、集水器和变形协调板；管土量测装置包括分布式传感光纤、OBR背光反射仪、薄膜压力传感器、数据采集仪、管道沉降标、激光位移计、土体沉降标、高像素数码相机和计算机。按沉降类型布置水囊阵列；在预设深度处固定管道；将各测量仪器与计算机相连，通过软件采集数据；将预先配好的土体填筑在模型箱内；水囊排水，直至管道和土体变形基本稳定时，停止采集，保存数据。
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