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龙图腾网获悉武汉理工大学申请的专利一种监测隧道围岩沉降和收敛的方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119266920B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411368420.5，技术领域涉及：E21F17/18；该发明授权一种监测隧道围岩沉降和收敛的方法及装置是由李新平;李文灏;李文杰;瞿登星;朱应伟;魏鑫设计研发完成，并于2024-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种监测隧道围岩沉降和收敛的方法及装置在说明书摘要公布了：本申请公开了一种监测隧道围岩沉降和收敛的方法及装置，方法包括以下步骤：光纤传感链沿隧道环向安装；可调谐激光器发出波长连续的扫频光后经由耦合器A分为两部分；一部分光进入耦合器D后信号传输到第一光电探测器；另一部分进入与耦合器B，经耦合器B分光后，一部分光进入参考光路的偏振控制器中，另一部分光则进入到光纤传感链的测量光路中；参考光路和测量光路中光信号进行拍频干涉并由平衡光电探测器接收；第一光电探测器和平衡光电探测器的数据被采集。将光纤传感链沿隧道环向安装，利用OFDR分布式光纤传感系统对隧道变形进行监测，获取的分布式应变数据重建保护材料的整体变形，为隧道掌子面等变形场的大范围测量提供了有效的手段。

本发明授权一种监测隧道围岩沉降和收敛的方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种监测隧道围岩沉降和收敛的方法，其特征在于，包括以下步骤： 光纤传感链沿隧道环向安装在隧道断面的内侧，并与隧道内表面紧密贴合； 可调谐激光器发出波长连续的扫频光后经由耦合器A分为两部分； 一部分光进入与耦合器D连接的辅助干涉仪并拍频干涉，产生外时钟信号后并将该信号传输到第一光电探测器中进行光电转换； 另一部分进入与耦合器B连接的主干涉仪中，经耦合器B分光后，一部分光进入参考光路的偏振控制器中并作为本振光存在，另一部分光则经三端口环形器进入到光纤传感链的测量光路中； 参考光路和测量光路中光信号进行拍频干涉，并分别由两个光电探测器组成的平衡光电探测器进行处理； 第一光电探测器和平衡光电探测器的数据被数据采集卡所采集，此采集数据被传输到数据处理平台中进行解调算法处理并显示； 在隧道内表面的顶部、两侧的拱肩和两侧的拱腰区域安装倾角传感器，以捕捉隧道顶部斜45度位置处的倾角数据，并据此修正光纤传感链产生的累积误差； 设定倾角传感器所测值为初始值，再用修正系数k完成修正，具体方法为： 首先，从上述倾角传感器获得实时倾角θ 1，从传感链获得的应变数据与θ 1的乘积作为重建倾角θ 2，基于粒子群算法确定目标函数和全局最优解来确定k值； 赋予若干粒子速度和位置属性，每个粒子在设定的k值范围内确定最优解，最后所有粒子最优解共享确定全局最优解k； 取拱肩处的两个传感器的倾角为θ 11和θ 12，重建后倾角为θ 21和θ 22，且此时传感器所在位置为（xi,yi），设（xi-1,yi-1）和（xi+1,yi+1）是相邻两点的坐标，则θ 21和θ 22为： 式中，m和n为传倾角感器序号； 目标函数为： 在进行累积误差修正后，为衡量修正效果，传感链重建变形与实际变形之间的误差用X坐标和Y坐标的平均绝对误差来表示： 式中，X 1、X 2为测点实际坐标，Y 1、Y 2为重建坐标，n为被测点数量。

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