涉水結(jié)構(gòu)物滲漏無(wú)熱源光纖定位定向系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種設(shè)水結(jié)構(gòu)隱患的定位和定向，具體設(shè)及一種設(shè)水結(jié)構(gòu)物滲漏 無(wú)熱源光纖定位定向系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 滲流是影響水工、海工W及地下工程等中設(shè)水結(jié)構(gòu)物安全長(zhǎng)效服役的重要因素和 突出病害，尤其對(duì)于±石巧、堤防等±石結(jié)構(gòu)物，大量破壞甚至失事是由于程度不同的滲漏 及滲漏衍生的各種問(wèn)題所致，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)堤防潰決90% W上、上石巧工程中超過(guò)=分之一 破壞緣于滲漏。研發(fā)先進(jìn)實(shí)用的滲漏定位與定向儀器、裝置和辨識(shí)方法，可靠探測(cè)設(shè)水結(jié)構(gòu) 物內(nèi)滲漏發(fā)生的位置、范圍、方向W及大小，及時(shí)采取有效的防滲抗?jié)B措施，對(duì)保障工程安 全具有極其重要的意義。
[0003] 目前對(duì)于設(shè)水結(jié)構(gòu)物滲漏定位與定向監(jiān)測(cè)，多借助點(diǎn)式滲流傳感器，但由于測(cè)點(diǎn) 有限，常出現(xiàn)漏檢情況，且傳統(tǒng)滲流傳感器多存在體積大、引線多、親和性差等不足。隨著分 布式光纖傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，研發(fā)可用于設(shè)水結(jié)構(gòu)物滲漏位置和方向的分布式光纖辨識(shí) 裝置及方法，日益引起工程界和科技工作者的關(guān)注與投入。但國(guó)內(nèi)外已有的分布式光纖測(cè) 滲技術(shù)，多需借助外設(shè)熱源對(duì)待測(cè)光纖給予加熱，若在加熱中發(fā)生外包裝層破損或者漏電 等情況，將對(duì)操作人員的人身安全造成威脅，且影響監(jiān)測(cè)結(jié)果；另外，在設(shè)水結(jié)構(gòu)物服役環(huán) 境中，外設(shè)電流加熱系統(tǒng)常難于保證，極大阻礙了該技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用和推廣。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 發(fā)明目的；為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種設(shè)水結(jié)構(gòu)物滲 漏無(wú)熱源光纖定位定向系統(tǒng)，具有無(wú)需加熱、分布式、多向性、同步性等特點(diǎn)，在降低監(jiān)測(cè)成 本、提升監(jiān)測(cè)精度及工程實(shí)用化等方面具有突出優(yōu)勢(shì)。
[0005] 技術(shù)方案；為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的一種設(shè)水結(jié)構(gòu)物滲漏無(wú)熱源光纖 定位定向系統(tǒng)，包括若干個(gè)通過(guò)旋轉(zhuǎn)支架連接的滲流監(jiān)測(cè)裝置，所述滲流監(jiān)測(cè)裝置包含前 后對(duì)稱(chēng)分布的第一滲流監(jiān)測(cè)單元和左右對(duì)稱(chēng)分布的第二滲流監(jiān)測(cè)單元；
[0006] 所述第一滲流監(jiān)測(cè)單元包含固定監(jiān)測(cè)光纖單元的第一載纖凹道，第一載纖凹道外 設(shè)有載纖護(hù)層，第一載纖凹道兩端分別設(shè)有左載纖端和右載纖端，左載纖端通過(guò)左連柄與 左連球連接，右載纖端通過(guò)右連柄與右連球連接，左連球和右連球較接在橫梁支架兩端，橫 梁支架向左右兩側(cè)延伸有左銷(xiāo)軸和右銷(xiāo)軸；
[0007] 所述第二滲流監(jiān)測(cè)單元包含固定監(jiān)測(cè)光纖單元的第二載纖凹道，第二載纖凹道的 兩端分別設(shè)有上載纖弧端和下載纖弧端，上載纖弧端通過(guò)上弧形連柄與上連軸球連接，下 載纖弧端通過(guò)下弧形連柄與下連軸球連接，上連軸球和下連軸球較接在山形端梁的兩端， 山形端梁上延伸有山形凸柱，山形凸柱內(nèi)設(shè)有與左銷(xiāo)軸和右銷(xiāo)軸配合的圓錐孔；
[000引所述旋轉(zhuǎn)支架包含第一支撐架構(gòu)柱和第二支撐架構(gòu)柱，所述第一支撐架構(gòu)柱一端 與橫梁支架連接，另一端與底圓轉(zhuǎn)臺(tái)連接，底圓轉(zhuǎn)臺(tái)上安裝有上圓轉(zhuǎn)臺(tái)，第二支撐架構(gòu)柱一 端與另一個(gè)滲流監(jiān)測(cè)裝置的橫梁支架連接，另一端插入到上圓轉(zhuǎn)臺(tái)中，底圓轉(zhuǎn)臺(tái)和上圓轉(zhuǎn) 臺(tái)中屯、安裝有通底豎梁，第一支撐架構(gòu)柱和第二支撐架構(gòu)柱可分別繞通底豎梁轉(zhuǎn)動(dòng)，通底 豎梁上下端設(shè)有轉(zhuǎn)臺(tái)圓槽用于將通底豎梁封閉。
[0009] 作為優(yōu)選，所述橫梁支架包含上水平橫梁和與上水平橫梁連接的下水平橫梁，上 水平橫梁和下水平橫梁的兩端分別延伸左架構(gòu)梁和右架構(gòu)梁，上水平橫梁和下水平橫梁的 左架構(gòu)梁和右架構(gòu)梁分別與左連球和右連球較接，上水平橫梁和下水平橫梁的中部分別設(shè) 有上端槽和下端槽，上端槽與第一支撐架構(gòu)柱連接，下端槽與另一個(gè)旋轉(zhuǎn)支架的第一支撐 架構(gòu)柱連接。
[0010] 作為優(yōu)選，所述上水平橫梁設(shè)有T型狀橫梁卡槽，下水平橫梁設(shè)有沿T型狀橫梁卡 槽運(yùn)動(dòng)的橫梁凸臺(tái)。
[0011] 作為優(yōu)選，所述監(jiān)測(cè)光纖單元包含一根滲流測(cè)量光纖和兩根標(biāo)定光纖，兩根標(biāo)定 光纖位于滲流測(cè)量光纖的兩側(cè)，滲流測(cè)量光纖外套有硬質(zhì)鋼圈，標(biāo)定光纖從內(nèi)到外依次套 有絕熱隔層和硬質(zhì)護(hù)層，滲流測(cè)量光纖外設(shè)有依次連接的上凹邊內(nèi)層、左凸邊內(nèi)層、下凹邊 內(nèi)層和右凸邊內(nèi)層，上凹邊內(nèi)層外依次設(shè)有上凹邊中層和上凹邊外層，左凸邊內(nèi)層外依次 設(shè)有左凸邊中層和左凸邊外層，下凹邊內(nèi)層外依次設(shè)有下凹邊中層和下凹邊外層，右凸邊 內(nèi)層外依次設(shè)有右凸邊中層和右凸邊外層。凹形結(jié)構(gòu)的最底端將極容易匯集周邊區(qū)域可能 的滲流水體，放大了小滲流的作用效果，與最底端的滲析椿配套使用，大大提高了對(duì)微弱滲 漏或初期滲漏的辨識(shí)能力，該弧形截面結(jié)構(gòu)將最大程度地?cái)U(kuò)大滲流區(qū)域滲流水體在滲流測(cè) 量光纖上的停留時(shí)間及接觸面積，對(duì)于待測(cè)區(qū)滲流位置的定位具有較高的精度保證作用； 除此之外，上凹邊外層具有防滲、防腐性能，且設(shè)計(jì)了與其截面形狀類(lèi)似的上凹邊中層與上 凹邊內(nèi)層緊接，=層凹狀設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)提高了本滲流監(jiān)測(cè)專(zhuān)用光纜的強(qiáng)度及初性，可起到保護(hù) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及延長(zhǎng)使用壽命等效果。其中硬質(zhì)護(hù)層在絕熱隔層的外部，絕熱隔層內(nèi)側(cè)與標(biāo)定 光纖接觸，在滲流水體作用到待測(cè)區(qū)域時(shí)，在絕熱隔層的作用下標(biāo)定光線處于與外界無(wú)任 何熱量接觸的狀態(tài)，其將作為參考標(biāo)定用光纖，對(duì)稱(chēng)分布布置的另一個(gè)標(biāo)定光纖可W對(duì)參 考標(biāo)定用光纖的結(jié)果進(jìn)行二次校正，其將最大程度地確保參考標(biāo)準(zhǔn)的客觀準(zhǔn)確性。左凸邊 外層和右凸邊外層與凹邊外層相反的凸邊結(jié)構(gòu)，該相反的對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)大大增加了滲流專(zhuān)用光 纜的截面積，提高了監(jiān)測(cè)裝置與待測(cè)結(jié)構(gòu)體之間更密實(shí)的接觸與連接，增強(qiáng)了監(jiān)測(cè)裝置與 待測(cè)結(jié)構(gòu)體的協(xié)同性，且將其布置成左右各=層結(jié)構(gòu)，作用之一是為了增加標(biāo)定光纖處的 隔層厚度，且材料強(qiáng)度及初性由內(nèi)到外不斷增加，不但提高了其內(nèi)部與標(biāo)定光纖的柔性過(guò) 渡連接，還增加了抵抗外部的較大滲流水壓力的作用，左凸邊外層和右凸邊外層具有抗腐 蝕性能，提高了其與滲流水體長(zhǎng)期共存的能力，在可能滲雜腐蝕性離子的復(fù)雜環(huán)境下，其滲 流監(jiān)測(cè)具有較好功效。
[0012] 作為優(yōu)選，所述滲流測(cè)量光纖兩邊分別與上滲析椿和下滲析椿連接，上滲析椿依 次穿過(guò)硬質(zhì)鋼圈、上凹邊內(nèi)層、上凹邊中層和上凹邊外層與外界滲漏水流相接觸，下滲析椿 依次穿過(guò)硬質(zhì)鋼圈、下凹邊內(nèi)層、下凹邊中層和下凹邊外層與外界滲漏水流相接觸。
[0013] 作為優(yōu)選，所述監(jiān)測(cè)光纖單元外安裝有外圓護(hù)壁，所述外圓護(hù)壁包含左上外圓護(hù) 壁、左下外圓護(hù)壁、右上外圓護(hù)壁和右下外圓護(hù)壁，左上外圓護(hù)壁、左下外圓護(hù)壁、右上外圓 護(hù)壁和右下外圓護(hù)壁形成了凹凸型載纖腔，監(jiān)測(cè)光纖單元位于凹凸型載纖腔內(nèi)，左上外圓 護(hù)壁和右上外圓護(hù)壁之間通過(guò)上載纖扣鎖緊，左下外圓護(hù)壁和右下外圓護(hù)壁通過(guò)下載纖扣 鎖緊，左上外圓護(hù)壁和左下外圓護(hù)壁分別繞左圓轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，右上外圓護(hù)壁和右下外圓護(hù)壁 分別繞右圓轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。外圓護(hù)壁的近似圓形截面將凹凸設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)光纖單元中凹處部分進(jìn) 行二次補(bǔ)充，將布置于內(nèi)部的滲流專(zhuān)用光纜組成一個(gè)外截面近似圓形的結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)了其獨(dú) 特結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的生產(chǎn)、運(yùn)輸及布設(shè)中存在的可能弊端；外圓護(hù)壁可W繞著左圓轉(zhuǎn)環(huán)和右圓 轉(zhuǎn)環(huán)開(kāi)啟，外圓護(hù)壁內(nèi)部的凹凸型載纖腔可W將本實(shí)用新型的滲流專(zhuān)用光纜精密地嵌入到 凹凸型載纖腔內(nèi)，外圓護(hù)壁頂部和底端的上載纖扣與下載纖扣將外圓護(hù)壁牢固閉合，防止 外圓護(hù)壁松動(dòng)或者外界人為等其他因素的干擾；且外圓護(hù)壁與凹凸型載纖腔之間是空腔設(shè) 計(jì)，為可能的使用操作預(yù)留了空間。
[0014] 在本實(shí)用新型中，第一支撐架構(gòu)柱與上水平橫梁中的上端槽或者下水平橫梁的