一種分布式光纖用于面板壩脫空的監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及一種面板巧脫空的監(jiān)測方法，特別設(shè)及一種分布式光纖用于面板 巧脫空的監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國自1985年引進(jìn)混凝±面板巧技術(shù)并在西北口試驗成功后，面板堆石巧W良 好的安全性和經(jīng)濟性得到迅速推廣，中國混凝±面板堆石巧在數(shù)量、巧高、工程規(guī)模和技術(shù) 難度等方面都居世界前列。
[0003] 在面板巧筑巧高度越來越高的同時，由于受分期施工等因素的影響，使高面板堆 石巧的巧體變形性狀更加復(fù)雜，出現(xiàn)了一些巧面難W發(fā)現(xiàn)的問題，面板脫空就是其中之一。 堆石體擁有一定的孔隙率，在自重、水壓的作用下，再加上堆石體自身咬合和破碎作用，巧 體會有一定變形，有的還會出現(xiàn)較大變形，導(dǎo)致面板和墊層之間出現(xiàn)空隙，運就是"面板脫 空"。隨著脫空的發(fā)展，混凝±面板會發(fā)生不同程度曉曲變形，嚴(yán)重時會產(chǎn)生裂縫，產(chǎn)生滲 漏，危及大巧安全。
[0004] 傳統(tǒng)脫空監(jiān)測方法主要采用位移監(jiān)測法，該法系根據(jù)設(shè)計計算W及施工進(jìn)度安 排，在堆石體沉陷較大的部位或者當(dāng)發(fā)現(xiàn)面板脫空，在對脫空部位作了注漿處理后的部位 安裝脫空觀測儀。脫空觀測儀由2支大量程的位移計和固定底座組成，2支位移計和固定底 座構(gòu)成等邊=角形。2支位移計的交點即為測點，通過較座固定在與周邊巧料用錯筋連接的 混凝±墳上。當(dāng)面板與巧體填料間產(chǎn)生相對位移時，位移計受到拉伸或壓縮作用，位移計的 活動部分產(chǎn)生伸長或縮短，其變化量可W通過讀數(shù)儀讀出。由于面板脫空具有隨機性，很難 剛好將儀器埋設(shè)在脫空發(fā)生部位。因此，對于事前監(jiān)測，運種傳統(tǒng)的單點監(jiān)測法效果并不理 想。 【實用新型內(nèi)容】 陽〇化]為了克服目前的脫空監(jiān)測技術(shù)存在的不足，提出一種基于布里淵光時域分析技術(shù) 度OTDA)的分布式光纖的面板脫空監(jiān)測方法，具有實時監(jiān)測性能高、可W實現(xiàn)分布式監(jiān)測、 集信息傳感與傳輸于一體、覆蓋范圍廣的特點。
[0006] 該目的通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種分布式光纖用于面板巧脫空的監(jiān)測裝置，其 特征是，包括光纖線路、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和數(shù)據(jù)處理與分析模塊，所述光纖線路鋪設(shè)于面板 內(nèi)，所述光纖線路分別連接數(shù)據(jù)采集設(shè)備和數(shù)據(jù)處理與分析模塊。
[0007] 優(yōu)選的是，光纖線路呈"幾"字形鋪設(shè)于面板內(nèi)部。
[0008] 優(yōu)選的是，面板內(nèi)部鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，光纖線路綁扎于鋼筋網(wǎng)上。
[0009] 優(yōu)選的是，所述光纖線路包括溫度傳感光纖和應(yīng)變傳感光纖，所述光纖線路為埋 入式傳感光纖，光纖本身既可W感知外界物理量的變化，同時也可W對信息進(jìn)行傳遞。
[0010] 優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備為布里淵光時域分析數(shù)據(jù)采集設(shè)備。
[0011] 本實用新型所達(dá)到的有益效果：本實用新型所述一種分布式光纖用于面板巧脫空 的監(jiān)測裝置通過光纖線路、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和數(shù)據(jù)處理與分析模塊的設(shè)置，如果面板巧發(fā)生 脫空現(xiàn)象，由于失去支撐，面板必然會產(chǎn)生較大應(yīng)力變化，導(dǎo)致出現(xiàn)異常的應(yīng)變，通過分析 處理系統(tǒng)分析對輸出的BOTDA光信號進(jìn)行分析處理，并進(jìn)行溫度補償計算，就能夠相應(yīng)確 定監(jiān)測網(wǎng)上的應(yīng)變分布情況，追蹤異常的應(yīng)變點就能確定面板巧的脫空位置。
[0012] 本發(fā)明的一個目的在于改進(jìn)目前的點式脫空儀監(jiān)測存在的信息量少的問題。目前 的點式監(jiān)測系統(tǒng)只能得到監(jiān)測點布置處是否發(fā)生脫空的信息，其布設(shè)位置一般按照經(jīng)驗安 裝于可能發(fā)生脫空部位。實際情況下，影響面板脫空的因素十分復(fù)雜多樣，在大巧的施工 期、蓄水期等各個階段都有可能發(fā)生脫空現(xiàn)象，如果用單點式脫空儀，布置的數(shù)量太少，很 可能監(jiān)測不到脫空發(fā)生的部位，而如果布設(shè)的太多，則投資太大不經(jīng)濟。如果將分布式光纖 用于脫空監(jiān)測，則可W實現(xiàn)對面板脫空的網(wǎng)狀覆蓋式監(jiān)測，理論上可感知到沿光纖幾何分 布路徑上每一點處的脫空狀態(tài)，運就大大提高了監(jiān)測脫空部位的成功率；
[0013] 所述一種分布式光纖用于面板巧脫空的監(jiān)測裝置監(jiān)測脫空位置還能確定脫空處 面板的運行狀況，判斷面板的運行狀態(tài)是否安全。之所W進(jìn)行脫空監(jiān)測，其主要目的是為了 能夠掌握脫空位置，及時采取措施補救，保證面板的安全。對于傳統(tǒng)的位移式脫空監(jiān)測儀， 只能夠得知監(jiān)測點處的脫空位移的大小，并不能得知脫空點處的面板運行狀況如何。而本 發(fā)明在確定脫空位置的同時，還能掌握脫空處面板的運行狀態(tài)，應(yīng)變是否過大，對于后續(xù)的 補救措施有很大的幫助。
[0014] 所述一種分布式光纖用于面板巧脫空的監(jiān)測裝置在監(jiān)測應(yīng)變的同時還能進(jìn)行溫 度監(jiān)測的系統(tǒng)。為了實現(xiàn)運一目的，在埋設(shè)應(yīng)變感應(yīng)光纖的同時在伴側(cè)布設(shè)一根同樣材料 的溫度傳感光纖，一則用于對應(yīng)變感應(yīng)光纖測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度補償處理，用于修正溫度 對應(yīng)變監(jiān)測的影響；二來可W實現(xiàn)對光纖分布路徑位置上的溫度的監(jiān)測，免去了單獨溫度 計的埋設(shè)。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是本實用新型光纖線路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述。W下實施例僅用于更加清楚地說明本 實用新型的技術(shù)方案，而不能W此來限制本實用新型的保護(hù)范圍。
[0018] 如圖1和圖2所示，一種分布式光纖用于面板巧脫空的監(jiān)測裝置，其特征是，包括 光纖線路、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和數(shù)據(jù)處理與分析模塊6,所述光纖線路鋪設(shè)于面板內(nèi)，所述光纖 線路分別連接數(shù)據(jù)采集設(shè)備和數(shù)據(jù)處理與分析模塊6,光纖線路呈"幾"字形鋪設(shè)于面板內(nèi) 部，面板內(nèi)部鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)7,光纖線路綁扎于鋼筋網(wǎng)7上，所述光纖線路包括溫度傳感光纖2 和應(yīng)變傳感光纖3,所述光纖線路為埋入式傳感光纖，光纖本身既可W感知外界物理量的變 化，同時也可W對信息進(jìn)行傳遞，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備為布里淵光時域分析數(shù)據(jù)采集設(shè)備，所 述布里淵光時域分析數(shù)據(jù)采集設(shè)備的光源系統(tǒng)通過環(huán)形器4分為左光源5和右光源1。
[0019] 一種分布式光纖用于面板巧脫空的監(jiān)測裝置基于BOTDA的傳感技術(shù)利用的是布 里淵受激放大作用，其原理為：當(dāng)左光源5和右光源1發(fā)射的兩束光在光纖中反向傳播，并 且二者的頻差等于布里淵頻移VB時，弱的累浦信號將被強的累浦信號放大。當(dāng)光纖的某 一部分發(fā)生應(yīng)變時，那里的布里淵頻移發(fā)生改變，引起運部分BOTDA信號的急劇衰減。調(diào)諧 使左光源5發(fā)射的累浦光和1發(fā)射的探測光之間的頻差等于改變后的布里淵頻率，便能接 收到該點的布里淵散射信號。因此利用數(shù)據(jù)采集設(shè)備和數(shù)據(jù)處理與分析模塊6進(jìn)行分析計 算，可W測到