一種分布式光纖用于面板壩脫空的監測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種面板巧脫空的監測方法，特別設及一種分布式光纖用于面板 巧脫空的監測裝置。
【背景技術】
[0002] 中國自1985年引進混凝±面板巧技術并在西北口試驗成功后，面板堆石巧W良 好的安全性和經濟性得到迅速推廣，中國混凝±面板堆石巧在數量、巧高、工程規模和技術 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雜，出現了一些巧面難W發現的問題，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，有的還會出現較大變形，導致面板和墊層之間出現空隙，運就是"面板脫 空"。隨著脫空的發展，混凝±面板會發生不同程度曉曲變形，嚴重時會產生裂縫，產生滲 漏，危及大巧安全。
[0004] 傳統脫空監測方法主要采用位移監測法，該法系根據設計計算W及施工進度安 排，在堆石體沉陷較大的部位或者當發現面板脫空，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。當面板與巧體填料間產生相對位移時，位移計受到拉伸或壓縮作用，位移計的 活動部分產生伸長或縮短，其變化量可W通過讀數儀讀出。由于面板脫空具有隨機性，很難 剛好將儀器埋設在脫空發生部位。因此，對于事前監測，運種傳統的單點監測法效果并不理 想。 【實用新型內容】 陽〇化]為了克服目前的脫空監測技術存在的不足，提出一種基于布里淵光時域分析技術 度OTDA)的分布式光纖的面板脫空監測方法，具有實時監測性能高、可W實現分布式監測、 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下技術方案實現：一種分布式光纖用于面板巧脫空的監測裝置，其 特征是，包括光纖線路、數據采集設備和數據處理與分析模塊，所述光纖線路鋪設于面板 內，所述光纖線路分別連接數據采集設備和數據處理與分析模塊。
[0007] 優選的是，光纖線路呈"幾"字形鋪設于面板內部。
[0008] 優選的是，面板內部鋪設鋼筋網，光纖線路綁扎于鋼筋網上。
[0009] 優選的是，所述光纖線路包括溫度傳感光纖和應變傳感光纖，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對信息進行傳遞。
[0010] 優選的是，所述數據采集設備為布里淵光時域分析數據采集設備。
[0011] 本實用新型所達到的有益效果：本實用新型所述一種分布式光纖用于面板巧脫空 的監測裝置通過光纖線路、數據采集設備和數據處理與分析模塊的設置，如果面板巧發生 脫空現象，由于失去支撐，面板必然會產生較大應力變化，導致出現異常的應變，通過分析 處理系統分析對輸出的BOTDA光信號進行分析處理，并進行溫度補償計算，就能夠相應確 定監測網上的應變分布情況，追蹤異常的應變點就能確定面板巧的脫空位置。
[0012] 本發明的一個目的在于改進目前的點式脫空儀監測存在的信息量少的問題。目前 的點式監測系統只能得到監測點布置處是否發生脫空的信息，其布設位置一般按照經驗安 裝于可能發生脫空部位。實際情況下，影響面板脫空的因素十分復雜多樣，在大巧的施工 期、蓄水期等各個階段都有可能發生脫空現象，如果用單點式脫空儀，布置的數量太少，很 可能監測不到脫空發生的部位，而如果布設的太多，則投資太大不經濟。如果將分布式光纖 用于脫空監測，則可W實現對面板脫空的網狀覆蓋式監測，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，運就大大提高了監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測裝置監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是否安全。之所W進行脫空監測，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。對于傳統的位移式脫空監測儀， 只能夠得知監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，應變是否過大，對于后續的 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測裝置在監測應變的同時還能進行溫 度監測的系統。為了實現運一目的，在埋設應變感應光纖的同時在伴側布設一根同樣材料 的溫度傳感光纖，一則用于對應變感應光纖測得的數據進行溫度補償處理，用于修正溫度 對應變監測的影響；二來可W實現對光纖分布路徑位置上的溫度的監測，免去了單獨溫度 計的埋設。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0016] 圖2是本實用新型光纖線路的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。W下實施例僅用于更加清楚地說明本 實用新型的技術方案，而不能W此來限制本實用新型的保護范圍。
[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測裝置，其特征是，包括 光纖線路、數據采集設備和數據處理與分析模塊6,所述光纖線路鋪設于面板內，所述光纖 線路分別連接數據采集設備和數據處理與分析模塊6,光纖線路呈"幾"字形鋪設于面板內 部，面板內部鋪設鋼筋網7,光纖線路綁扎于鋼筋網7上，所述光纖線路包括溫度傳感光纖2 和應變傳感光纖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對信息進行傳遞，所述數據采集設備為布里淵光時域分析數據采集設備，所 述布里淵光時域分析數據采集設備的光源系統通過環形器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測裝置基于BOTDA的傳感技術利用的是布 里淵受激放大作用，其原理為：當左光源5和右光源1發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。當光纖的某 一部分發生應變時，那里的布里淵頻移發生改變，引起運部分BOTDA信號的急劇衰減。調諧 使左光源5發射的累浦光和1發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。因此利用數據采集設備和數據處理與分析模塊6進行分析計 算，可W測到