本發(fā)明涉及堤壩內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別涉及堤壩及基于光纖傳感技術(shù)的堤壩內(nèi)部實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是目前城鎮(zhèn)化的加速推進(jìn)，很多原來(lái)的小城鎮(zhèn)發(fā)展越來(lái)越好，對(duì)沿江、沿河等堤防的要求越來(lái)越高。雖然近些年我國(guó)對(duì)沿江沿河堤壩的加固等措施逐步推進(jìn)，但仍不可避免的存在一些薄弱環(huán)節(jié)，特別是短時(shí)間內(nèi)的大雨暴雨過(guò)后，仍會(huì)出現(xiàn)部分堤壩管涌乃至垮塌等嚴(yán)重災(zāi)害的現(xiàn)象。目前采用何種方式對(duì)堤壩進(jìn)行監(jiān)測(cè)是亟待解決的問(wèn)題之一。

傳統(tǒng)上對(duì)于堤壩的監(jiān)測(cè)多用人工監(jiān)測(cè)方式，方法大部分是定期或不定期監(jiān)測(cè)，這種方法不僅效率低下，而且很難滿足要求。就現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)方法而言，對(duì)堤壩的含水量及穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)不能實(shí)時(shí)反應(yīng)，往往發(fā)生了較為嚴(yán)重的損壞才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。傳統(tǒng)方法無(wú)法實(shí)時(shí)了解堤壩的狀況，由此造成了堤壩透水甚至垮塌等嚴(yán)重災(zāi)難，不適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)管理的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種堤壩及基于分布式光纖的堤壩內(nèi)部溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其利用光纖傳感技術(shù)，可在實(shí)施及運(yùn)營(yíng)階段對(duì)堤壩內(nèi)部的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)溫度變化的解讀，既可用于監(jiān)測(cè)堤壩的內(nèi)部含水量，也可預(yù)防堤壩失穩(wěn)等嚴(yán)重病害，預(yù)防并及時(shí)發(fā)現(xiàn)堤壩內(nèi)部的管涌等病害，避免造成更嚴(yán)重的損失。該系統(tǒng)能夠克服傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方式和傳統(tǒng)傳感器存在的諸多不足和限制，具有精確性、穩(wěn)定性、高效性、及時(shí)性、和長(zhǎng)期性。

本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種基于分布式光纖的堤壩內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包含數(shù)據(jù)采集箱及與之分別信號(hào)連接的若干套光纖感應(yīng)計(jì)；所述光纖感應(yīng)計(jì)的光纖鋪設(shè)于堤壩內(nèi)；所述光纖感應(yīng)計(jì)實(shí)時(shí)采集反映堤壩溫度狀況的信號(hào)數(shù)據(jù)，并通過(guò)光纖傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集箱進(jìn)行提取分析，得到有關(guān)堤壩內(nèi)部溫度變化的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述光纖感應(yīng)計(jì)的光纖編織在土工格柵上。

優(yōu)選地，所述光纖感應(yīng)計(jì)的光纖在堤壩內(nèi)的水平面方向鋪設(shè)。

優(yōu)選地，所述光纖感應(yīng)計(jì)的光纖在堤壩內(nèi)鋪設(shè)有多層。

優(yōu)選地，多個(gè)光纖感應(yīng)計(jì)各自的位移信號(hào)輸出端，與數(shù)據(jù)采集箱的多個(gè)位移信號(hào)輸入端相應(yīng)連接。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案是提供一種堤壩，在堤壩內(nèi)鋪設(shè)有若干套光纖感應(yīng)計(jì)的光纖；所述光纖感應(yīng)計(jì)的光纖編織在土工格柵上。

優(yōu)選地，所述光纖感應(yīng)計(jì)分別與數(shù)據(jù)采集箱信號(hào)連接，向其發(fā)送實(shí)時(shí)采集到的反映堤壩溫度狀況的信號(hào)數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)采集箱通過(guò)提取分析得到有關(guān)堤壩內(nèi)部溫度變化的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述光纖感應(yīng)計(jì)的光纖在堤壩內(nèi)的水平面方向鋪設(shè)。

優(yōu)選地，所述光纖感應(yīng)計(jì)的光纖在堤壩內(nèi)鋪設(shè)有多層。

優(yōu)選地，多個(gè)光纖感應(yīng)計(jì)各自的位移信號(hào)輸出端，與數(shù)據(jù)采集箱的多個(gè)位移信號(hào)輸入端相應(yīng)連接。

本發(fā)明所設(shè)計(jì)的堤壩內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

精確性和穩(wěn)定性：相對(duì)于傳統(tǒng)的人工測(cè)量和傳統(tǒng)傳感器，光纖傳感技術(shù)靈敏度更高，具有更精確的測(cè)量結(jié)果；不受電磁影響，不受個(gè)人主觀因素影響，測(cè)量結(jié)果更穩(wěn)定。

高效性和及時(shí)性：分布式光纖埋設(shè)于堤壩內(nèi)部，與數(shù)據(jù)采集箱連接，可實(shí)時(shí)反映堤壩任意時(shí)刻的溫度變化情況。

長(zhǎng)期性：相比于短期的人工監(jiān)測(cè)，光纖壽命較長(zhǎng)。在施工階段即放置于堤壩中，可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)堤壩內(nèi)部溫度情況，同時(shí)也可在后期運(yùn)營(yíng)階段，對(duì)堤壩的使用狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)估。

本發(fā)明通過(guò)在堤壩內(nèi)部布設(shè)分布式光纖，通過(guò)數(shù)據(jù)采集箱對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)時(shí)獲取堤壩內(nèi)部的溫度變化情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)堤壩內(nèi)部從施工階段到運(yùn)營(yíng)階段的全壽命長(zhǎng)期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中堤壩內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖2為本發(fā)明中光纖感應(yīng)計(jì)的光纖結(jié)合土工格柵布設(shè)在堤壩內(nèi)的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明一個(gè)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。

如圖1所示，本發(fā)明所述的堤壩內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以N套采用分布式光纖的光纖感應(yīng)計(jì)1形成溫度傳感器，并設(shè)有數(shù)據(jù)采集箱2與之分別信號(hào)連接。

光纖感應(yīng)計(jì)的光纖，鋪設(shè)于堤壩內(nèi)。優(yōu)選地，為保證測(cè)量精度及密度，將光纖感應(yīng)計(jì)的光纖在水平面方向鋪設(shè)。

并且，為保證光纖感應(yīng)計(jì)布設(shè)的可靠及施工便捷，采用將光纖與土工格柵結(jié)合的方式，把光纖編織在土工格柵上，形成網(wǎng)狀的監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)，用于測(cè)量堤壩內(nèi)部的溫度變化。

現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)光纖感應(yīng)計(jì)的方法，包含：

A、確定需要監(jiān)測(cè)的堤壩范圍；

B、將編織有光纖感應(yīng)計(jì)光纖的土工格柵3水平鋪設(shè)置于堤壩內(nèi)，如有需要可鋪設(shè)多層，如圖2所示。

數(shù)據(jù)采集箱用于接收、存儲(chǔ)并分析數(shù)據(jù)。N套光纖感應(yīng)計(jì)各自的位移信號(hào)輸出端，與數(shù)據(jù)采集箱的N個(gè)位移信號(hào)輸入端相應(yīng)連接。N個(gè)光纖感應(yīng)計(jì)采集實(shí)時(shí)溫度狀況獲得的信號(hào)數(shù)據(jù)，通過(guò)光纖傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集箱中，通過(guò)數(shù)據(jù)采集箱對(duì)光纖感應(yīng)計(jì)所收集到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取分析，以得出路堤壩內(nèi)部溫度的變化情況。

本發(fā)明中采用光纖傳感技術(shù)制作溫度傳感器，利用該傳感器可長(zhǎng)期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)堤壩內(nèi)部溫度。其中，通過(guò)土工格柵與光纖感應(yīng)計(jì)組合，并鋪設(shè)于堤壩內(nèi)部，可在保護(hù)光纖的同時(shí)，保證光纖感應(yīng)計(jì)的分布符合設(shè)計(jì)使用需要。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。