光纖分布式洞庫監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于監(jiān)測洞庫結(jié)構(gòu)變化和溫度安全預(yù)警的光纖分布式洞庫監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]洞庫(主要包括物資洞庫和油料洞庫)由于具有儲存容量大，隱蔽效果好，防護能力強，受外界環(huán)境影響小等特點，是目前大型國防儲備庫的主要建庫形式。洞庫在長期服役過程中，時刻承受著多種多樣的外部荷載，如結(jié)構(gòu)的自身重力、設(shè)計的目標荷載(山體或巖體覆蓋層的重量)以及各種異常荷載，如地震、洪水、滑坡、泥石流、火災(zāi)、爆炸等。由于環(huán)境載荷作用、疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)以及材料老化等不利因素的影響。洞庫結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生損傷積累、抗力衰減，甚至導(dǎo)致災(zāi)難性突發(fā)事故。因此，需要對洞庫結(jié)構(gòu)、應(yīng)力和溫度變化進行監(jiān)測，以及時發(fā)現(xiàn)事故隱患。
[0003]由于作為洞庫結(jié)構(gòu)主要材料的鋼筋混凝土不僅具有復(fù)雜的成分，而且其性能的離散性極大；另一方面，洞庫結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，而且防火防爆要求特別高。所有這些因素使得應(yīng)變片、壓電晶體等傳統(tǒng)的電類傳感器以及射線技術(shù)、超聲脈沖回波技術(shù)、聲發(fā)射技術(shù)等一些在機械行業(yè)中十分有效的傳統(tǒng)無損檢測方法和技術(shù)，在洞庫結(jié)構(gòu)的監(jiān)測中卻常常無能為力，普遍存在檢測技術(shù)和檢測裝置比較復(fù)雜、人力操作要求高、檢測速度慢、測量精度不高、易受環(huán)境影響、安全性差，難以實現(xiàn)實時、在線、動態(tài)監(jiān)測等不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠?qū)Χ磶靸?nèi)部的溫度、應(yīng)力和結(jié)構(gòu)變化進行實時監(jiān)測、監(jiān)測精度高、實施方便、可靠性高的光纖分布式洞庫監(jiān)測系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的光纖分布式洞庫監(jiān)測系統(tǒng)包括有與洞庫支護架并行鋪設(shè)的斷裂監(jiān)測光纖和溫度及應(yīng)力監(jiān)測光纖；所述斷裂監(jiān)測光纖的端部與位于監(jiān)測場所的DAS傳感器(分布式光纖聲音傳感器)連接；所述溫度及應(yīng)力監(jiān)測光纖的端部與BOTDA傳感器(布里淵型分布式光纖測溫傳感器)連接；所述DAS傳感器和BOTDA傳感器的采集信號輸出端經(jīng)過4G通訊模塊連接4G網(wǎng)絡(luò)；系統(tǒng)中還包括有連接在4G網(wǎng)絡(luò)中并可接收傳感器所發(fā)出信號的遠程監(jiān)控終端。
[0006]所述遠程監(jiān)控終端包括有用來顯示監(jiān)測信息的顯示單元和用來發(fā)出報警信號的報警單兀。
[0007]所述斷裂監(jiān)測光纖和溫度及應(yīng)力監(jiān)測光纖在支護架上纏繞延伸固定。
[0008]本實用新型采用分布式光纖聲音傳感器和布里淵型分布式光纖測溫傳感器作為監(jiān)測單元，可直接使用普通光纖作為傳感端，其具備徑細，柔韌，質(zhì)輕的優(yōu)點，鋪設(shè)方便；光纖集信息傳輸與傳感于一體，便于實現(xiàn)分布式傳感及多點傳感器復(fù)用，抗電磁干擾，監(jiān)測精度高，耐腐蝕，安全可靠。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型實施例的系統(tǒng)原理圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖所示，該光纖分布式洞庫監(jiān)測系統(tǒng)包括有與洞庫支護架I并行鋪設(shè)的斷裂監(jiān)測光纖2和溫度及應(yīng)力監(jiān)測光纖3 ;斷裂監(jiān)測光纖的端部與位于監(jiān)測場所的DAS傳感器(分布式光纖聲音傳感器)連接；溫度及應(yīng)力監(jiān)測光纖的端部與BOTDA傳感器(布里淵型分布式光纖測溫傳感器)連接；DAS傳感器和BOTDA傳感器的采集信號輸出端經(jīng)過4G通訊模塊連接4G網(wǎng)絡(luò)；系統(tǒng)中還包括有連接在4G網(wǎng)絡(luò)中并可接收傳感器所發(fā)出信號的遠程監(jiān)控終端。遠程監(jiān)控終端包括有用來顯示監(jiān)測信息的顯示單元和用來發(fā)出報警信號的報警單元。
[0011]本實用新型實施例的施工方式可以采用光纖纏繞或者固定在鋼筋或尼龍筋支護架上，兩端用特種膠粘固。當鋼筋或者尼龍筋受軸向應(yīng)力作用而被拉伸，或者受橫向應(yīng)力而發(fā)生彎曲變形時使光纖跟隨變形，進而導(dǎo)致光纖受拉力影響而發(fā)生布里淵頻移，測得布里淵頻移的大小即可解調(diào)出光纖受拉力的大小，從而達到洞庫分布式應(yīng)變監(jiān)測的目標。BOTDA傳感器在檢測應(yīng)力應(yīng)變的現(xiàn)時還可檢測溫度變化，此外，通過DAS傳感器還可以檢測振動破壞。
【主權(quán)項】
1.一種光纖分布式洞庫監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是:它包括有與洞庫支護架(I)并行鋪設(shè)的斷裂監(jiān)測光纖(2)和溫度及應(yīng)力監(jiān)測光纖(3);斷裂監(jiān)測光纖的端部與位于監(jiān)測場所的DAS傳感器連接；溫度及應(yīng)力監(jiān)測光纖的端部與BOTDA傳感器連接；DAS傳感器和BOTDA傳感器的采集信號輸出端經(jīng)過4G通訊模塊連接4G網(wǎng)絡(luò)；系統(tǒng)中還包括有連接在4G網(wǎng)絡(luò)中并可接收傳感器所發(fā)出信號的遠程監(jiān)控終端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖分布式洞庫監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是:遠程監(jiān)控終端包括有用來顯示監(jiān)測信息的顯示單元和用來發(fā)出報警信號的報警單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖分布式洞庫監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是:所述斷裂監(jiān)測光纖和溫度及應(yīng)力監(jiān)測光纖在支護架上纏繞延伸固定。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于監(jiān)測洞庫結(jié)構(gòu)變化和溫度安全預(yù)警的光纖分布式洞庫監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括有與洞庫支護架并行鋪設(shè)的斷裂監(jiān)測光纖和溫度及應(yīng)力監(jiān)測光纖；所述斷裂監(jiān)測光纖的端部與位于監(jiān)測場所的DAS傳感器連接；所述溫度及應(yīng)力監(jiān)測光纖的端部與BOTDA傳感器連接；所述DAS傳感器和BOTDA傳感器的采集信號輸出端經(jīng)過4G通訊模塊連接4G網(wǎng)絡(luò)；系統(tǒng)中還包括有連接在4G網(wǎng)絡(luò)中并可接收傳感器所發(fā)出信號的遠程監(jiān)控終端。本實用新型可直接使用普通光纖作為傳感端，其具備徑細，柔韌，質(zhì)輕的優(yōu)點，鋪設(shè)方便；光纖集信息傳輸與傳感于一體，便于實現(xiàn)分布式傳感及多點傳感器復(fù)用，抗電磁干擾，監(jiān)測精度高，耐腐蝕，安全可靠。
【IPC分類】G01H9/00, G01B11/16, G01K11/32
【公開號】CN204679041
【申請?zhí)枴緾N201520230893
【發(fā)明人】張 杰, 狄煜, 戴莉莉
【申請人】北京交通大學長三角研究院
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年4月17日