1.一种城市道路深层地下空洞成像及塌陷监测预警装置，其特征在于，包括平行敷设在城市道路路面(3)上的感应光纤一(1)和感应光纤二(2)、DAS主机(4)、DSS主机(10)、分析监控台(5)和显示终端(9)；

所述的DAS主机(4)上设有脉冲模块一、DAS探测模块和DAS采集模块，所述的脉冲模块一与感应光纤一(1)的一端连接，用于向感应光纤一(1)发射探测光；所述的DAS探测模块用于实时不间断接收感应光纤一(1)返回的后向瑞利散射信号；所述的DAS采集模块与DAS探测模块连接，用于采集沿感应光纤一(1)线路周边的振动信号；

所述的DSS主机(10)上设有脉冲模块二、DSS探测模块和DSS采集模块，所述的脉冲模块二与感应光纤二(2)的一端连接，用于向感应光纤二(2)发射探测光；所述的DSS探测模块用于实时不间断接收感应光纤二(2)返回的后向布里渊散射信号；所述的DSS采集模块与DSS探测模块连接，得到感应光纤二(2)应变量；

所述的分析监控台(5)包括DAS处理模块、DAS分析模块、DSS处理模块和DSS分析模块，所述的DAS处理模块与DAS采集模块连接，用于接收DAS采集模块发送的振动信号并对接收到的振动信号处理，提取其中面波的频散曲线，根据得到的面波频散信息实现该区域地下地质结构横波波速剖面的实时成像；

所述的DAS分析模块与DAS处理模块连接，用于对横波速度剖面进行分析处理，判断地下空洞(8)、空穴地质情况，并发送报警信号至显示终端(9)；

所述的DSS处理模块与DSS采集模块连接，用于接收布里渊散射信号并处理得到感应光纤应变信息，获得监测区域路面(3)土体位移量；所述的DSS分析模块与DSS处理模块连接，用于判断土体位移量是否超过预设阈值，并在超过阈值时发送报警信号至显示终端(9)；

所述的显示终端(9)与DAS分析模块以及DSS分析模块连接，用于接收DAS分析模块与DSS分析模块发送的报警信号并进行显示。

2.根据权利要求1所述的城市道路深层地下空洞成像及塌陷监测预警装置，其特征在于，所述的DAS采集模块基于 ‑OTDR接收并处理瑞利散射信号；所述的DSS采集模块基于BOTDR接收并处理布里渊散射信号；所述的DAS处理模块利用频率波数法对接收到的振动信号进行处理。

3.根据权利要求1或2所述的城市道路深层地下空洞成像及塌陷监测预警装置，其特征在于，判断地下空洞(8)、空穴地质情况并进行预警的方法为：预先设定空洞面积尺寸的阈

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值为0.4m～0.8m，当检测到的空洞尺寸高于阈值时，判断该区域路面(3)为不健康状态，发送报警信号至显示终端(9)；建立应力与横波速度之间的关系函数，通过波速场反演应力场检测到地下深层应力场中的应力高于阀值时，判断该区域路面(3)为不健康状态，发送报警信号至显示终端(9)；获得监测区域路面(3)土体位移量采用地面沉降监测中的应变积分法，并预先设定土体位移量的阈值为6mm～10mm，当监测到的土体位移量高于阈值时，判断该区域路面(3)为不健康状态，发送报警信号至显示终端(9)。

4.根据权利要求1所述的城市道路深层地下空洞成像及塌陷监测预警装置，其特征在于，所述的显示终端(9)为手机App端和电脑Web端。

5.利用权利要求1至4任一种监测预警装置进行城市道路深层地下空洞成像及塌陷监测预警的方法，其特征在于，包括如下步骤：Step1.将感应光纤一(1)和感应光纤二(2)平行设置于待监测的城市道路路面(3)上；

DAS主机(4)的脉冲模块一向感应光纤一(1)的一端发射一束连续的窄线宽脉冲激光作为探测光；DAS探测模块接收感应光纤一(1)返回的后向瑞利散射信号；

基于相位敏感光时域反射探测技术，DAS处理模块利用频率波数法获取振动信号中面波成分的频散曲线，利用频散信息实现所监测城市道路对应的地下地质结构横波速度剖面的实时成像；

Step2.DAS分析模块对横波速度剖面进行分析和处理，并对监测到的地下空洞(8)、空穴的地址情况，与预设的空洞、空穴面积尺寸的阈值进行比对，当监测到的空洞、空穴面积尺寸大于预设阈值时，判定该区域所对应的上方城市道路路面(3)为不健康状态，并发送报警信号至显示终端(9)进行提醒；

Step3.根据得到的横波速，通过波速场反演应力场，根据波速场的动态变化，反推得到深层地下应力场的动态演化；

Step4.DSS主机(10)的脉冲模块二向感应光纤二(2)的一端发射一束连续的窄线宽脉冲激光作为探测光；DSS探测模块接收感应光纤二(2)返回的后向布里渊散射信号；

DSS处理模块利用布里渊光时域反射探测技术得到感应光纤应变量，采用地面沉降监测中的应变积分法，得到所监测城市道路路面(3)的土体位移量；

Step5.DSS分析模块将得到的土体位移量与预设的土体位移量进行比对，当其大于预设阈值时，判定该区域路面(3)为不健康状态，并发送报警信号至显示终端(9)进行提醒。

6.根据权利要求5所述的城市道路深层地下空洞成像及塌陷监测预警方法，其特征在于，所述的感应光纤一(1)和感应光纤二(2)之间的间隔为0.4m～2m。

7.根据权利要求5或6所述的城市道路深层地下空洞成像及塌陷监测预警方法，其特征在于，所述的Step1中利用频率波数法获取振动信号中面波成分的频散曲线，即利用傅里叶变换将多道检波器的信号数据从时间域变换到频率波数域实现频散曲线提取，其原理是将全波数据通过二维傅里叶变换由时间域转化为频率‑波数域内，假设全波记录用y＝(x,t)表示，将其进行二维傅里叶变换得频率‑波数域函数Y(f,k)：式中，f表示频率，k表示波数，x表示空间位置，t表示时间，通过变换以后将信号变换为频率在波数域中的对应关系，具体表现为频散能量束，再对其峰值进行识别得到频散曲线；

根据波数k与波长λ的关系k＝1/λ推导得出：

式中，λ表示波长，v表示波速，即获得波数与频率及速度的关系，实现频散曲线的提取，然后基于频散信息，实现地层的视横波速度成像。

8.根据权利要求7所述的城市道路深层地下空洞成像及塌陷监测预警方法，其特征在于，所述的感应光纤一(1)监测的振动信号为地球浅层表面的微动信号(6)，由体波与面波组成，其中面波的能量占信号总能量的70％以上，面波具有频散效应，其频散特征携带有地下结构信息。

9.根据权利要求5所述的城市道路深层地下空洞成像及塌陷监测预警方法，其特征在于，所述的Step3中根据波速场的动态变化，反推得到深层地下应力场的动态演化的公式为：v＝f((σ)；

式中，v表示波速，σ表示地应力，f表示波速与应力之间的关系函数；采集监测的前3～7天，且确保前3～7天道路均为安全状态，其应力场监测数据的最大应力值σmax取1.2σmax为应力阈值，后续当监测到地下深层应力场中的应力大于阀值时，判断该区域路面(3)为不健康状态。

10.根据权利要求5所述的城市道路深层地下空洞成像及塌陷监测预警方法，其特征在于，Step4中采用地面沉降监测中的应变积分法，得到所监测城市道路路面(3)的土体位移量即通过计算光纤所测应变沿其长度方向的积分值来推算土体的剪切位移，两者之间的比值记作纤－土剪切耦合变形系数，为无量纲数，其表达式为：式中，d为土体发生的剪切位移；ε为沿光纤伸长方向上的应变值，为与x有关的函数；a为应变积分的上限，及剪切变形影响区的边界；Lo和Ld分别为土体变形前、后的光纤长度，K实际表征的是光纤伸长量随土体剪切位移发展而增大的斜率，通过室内标定试验确定。