一种电缆隧道结构健康监测系统技术方案

本实用新型专利技术属于电缆隧道监控领域，公开了一种电缆隧道结构健康监测系统，包括工控机、光纤振动监测主机、沉降监测主机、位移监测主机、振动光纤、若干光纤光栅静力水准仪以及若干光纤光栅位移计；光纤振动监测主机与振动光纤连接；沉降监测主机与若干光纤光栅静力水准仪均连接；位移监测主机与若干光纤光栅位移计均连接；光纤振动监测主机、沉降监测主机以及位移监测主机均与工控机连接。通过振动光纤、光纤光栅静力水准仪以及光纤光栅位移计，对电缆隧道的振动、纵向沉降、裂缝及变形的实时监测，依据监测数据，能对电缆隧道的结构安全性和使用寿命进行判断和报警，方便运维人员做出维护决策，降低了电缆隧道/综合管廊服役过程中的结构风险。中的结构风险。中的结构风险。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆隧道结构健康监测系统


[0001]本技术属于电缆隧道监控领域，涉及一种电缆隧道结构健康监测系统。

技术介绍

[0002]近些年，各城市内的电缆隧道的建设如火如荼。电缆隧道属于地下构筑物，具有距离长、直径大及埋深深等特点，电缆隧道部分区域甚至需要穿越河道、江道、海底、立交桥及地铁等，此种工况下，电缆隧道的在服役过程中的结构安全性和寿命的长久性就显得尤其重要，电缆隧道结构健康监测开始需求和实施。
[0003]但是，目前对于电缆隧道结构的监测，主要实现方式是人工定期巡检，高度依赖人工的方式，导致监测的效率低下，且监测成本较高。同时，人工定期巡检的方式并不是实时获取电缆隧道结构的健康状态，不能实现提前预警。
[0004]基于上述情况，有必要设计一种可靠及使用方便的监测方案，对主要影响电缆隧道结构性能的参数进行在线监测和分析处理，并能对结构性能变化时进行预警，对电缆隧道剩余寿命进行预测，及时提醒运维人员对电缆隧道进行维护，避免电缆隧道长期处于超应力及超应变下的安全隐患，降低安全风险。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种电缆隧道结构健康监测系统。
[0006]为达到上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]一种电缆隧道结构健康监测系统，包括工控机、光纤振动监测主机、沉降监测主机、位移监测主机、振动光纤、若干光纤光栅静力水准仪以及若干光纤光栅位移计；光纤振动监测主机与振动光纤连接；沉降监测主机与若干光纤光栅静力水准仪均连接；位移监测主机与若干光纤光栅位移计均连接；光纤振动监测主机、沉降监测主机以及位移监测主机均与工控机连接。
[0008]可选的，所述光纤振动监测主机、沉降监测主机以及位移监测主机均通过工业级以太网环网交换机与工控机连接。
[0009]可选的，所述光纤振动监测主机通过通信光纤与振动光纤连接。
[0010]可选的，所述沉降监测主机通过通信光纤与光纤光栅静力水准仪连接。
[0011]可选的，所述位移监测主机通过通信光纤与光纤光栅位移计连接。
[0012]可选的，所述沉降监测主机与位移监测主机为同一主机。
[0013]可选的，使用状态时：振动光纤沿所述电缆隧道的内壁通长布置，并设置水泥胶覆盖；光纤光栅位移计位于所述电缆隧道的裂缝或接缝处，并通过安装底座跨接在所述裂缝或接缝的两侧；光纤光栅静力水准仪位于所述电缆隧道的内壁，通过安装底座固定在电缆隧道内壁；相邻光纤光栅静力水准仪之间通过连通管连接，且同一连通管上的光纤光栅静力水准仪位于相同水平高度；光纤振动监测主机、沉降监测主机以及位移监测主机位于所
述电缆隧道的设备间；工控机位于所述电缆隧道的监控中心。
[0014]可选的，所述光纤光栅位移计按组设置且每组3只，相邻两组光纤光栅位移计之间的距离为50米；在所述电缆隧道穿越河道、地铁或立交桥的部位处，相邻光纤光栅静力水准仪之间的距离为30米，在所述电缆隧道的其余部位处，相邻光纤光栅静力水准仪之间的距离为50米。
[0015]可选的，还包括显示装置，显示装置与工控机连接。
[0016]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0017]本技术电缆隧道结构健康监测系统，通过设置振动光纤、光纤光栅静力水准仪以及光纤光栅位移计，实现电缆隧道振动、纵向沉降、裂缝、变形的实时监测，并设置光纤振动监测主机、沉降监测主机以及位移监测主机，实现各种数据的采集，进而发送至工控机进行汇总，进而可根据工控机汇总的数据实现电缆隧道结构健康的实时监测。使电缆隧道的管理更加安全、高效，有着非常重要的意义。该电缆隧道结构健康监测系统适用于所有电缆隧道、综合管廊的结构健康监测，安装方便、信号可靠且经济合理，有效的解决了电缆隧道结构变化无法实时监测，不能提前预警，难以发现的问题。通过对电缆隧道的振动、纵向沉降、裂缝及变形的实时监测，进而能对电缆隧道的结构安全性和使用寿命进行判断和报警，方便运维人员做出维护决策，极大的降低了电缆隧道/综合管廊服役过程中的结构风险。
附图说明
[0018]图1为本技术实施例的电缆隧道结构健康监测系统结构框图。
[0019]其中：1
‑
电缆隧道；2
‑
光纤光栅位移计；3
‑
振动光纤；4
‑
光纤光栅静力水准仪；5
‑
连通管；6
‑
储液桶；7
‑
沉降监测主机；8
‑
位移监测主机；9
‑
光纤振动监测主机；10
‑
结构健康监测系统平台；11
‑
电缆隧道智能运维平台；12
‑
多芯通信光缆；13
‑
单芯通信光缆；14
‑
光缆续接盒。
具体实施方式
[0020]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
[0021]需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0022]下面结合附图对本技术做进一步详细描述：
[0023]参见图1，本技术一实施例中，提供一种电缆隧道结构健康监测系统，包括工控机、光纤振动监测主机9、沉降监测主机7、位移监测主机8、振动光纤3、若干光纤光栅静力水准仪4以及若干光纤光栅位移计2；光纤振动监测主机9与振动光纤3连接；沉降监测主机7与若干光纤光栅静力水准仪4均连接；位移监测主机8与若干光纤光栅位移计2均连接；光纤振动监测主机9、沉降监测主机7以及位移监测主机8均与工控机连接。
[0024]具体的，电缆隧道1属于地下构筑物，在建设和长期使用过程中，受地质构造、地下水位以及人为等外部因素以及材料性能的退化、疲劳效应等内部因素的影响，会对电缆隧道1的结构造成不同程度的损害，如开裂、错动等，其安全性、适用性和耐久性有很大的降低。通过对损害的影响程度分析比较，本电缆隧道结构健康监测系统提出对电缆隧道1的振动、沉降以及裂缝进行在线监测。
[0025]为实现电缆隧道1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆隧道结构健康监测系统，其特征在于，包括工控机、光纤振动监测主机(9)、沉降监测主机(7)、位移监测主机(8)、振动光纤(3)、若干光纤光栅静力水准仪(4)以及若干光纤光栅位移计(2)；光纤振动监测主机(9)与振动光纤(3)连接；沉降监测主机(7)与若干光纤光栅静力水准仪(4)均连接；位移监测主机(8)与若干光纤光栅位移计(2)均连接；光纤振动监测主机(9)、沉降监测主机(7)以及位移监测主机(8)均与工控机连接。2.根据权利要求1所述的电缆隧道结构健康监测系统，其特征在于，所述光纤振动监测主机(9)、沉降监测主机(7)以及位移监测主机(8)均通过工业级以太网环网交换机与工控机连接。3.根据权利要求1所述的电缆隧道结构健康监测系统，其特征在于，所述光纤振动监测主机(9)通过通信光纤与振动光纤(3)连接。4.根据权利要求1所述的电缆隧道结构健康监测系统，其特征在于，所述沉降监测主机(7)通过通信光纤与光纤光栅静力水准仪(4)连接。5.根据权利要求1所述的电缆隧道结构健康监测系统，其特征在于，所述位移监测主机(8)通过通信光纤与光纤光栅位移计(2)连接。6.根据权利要求1所述的电缆隧道结构健康监测系统，其特征在于，所述沉降监测主机(7)与位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖丹，孟晓伟，黄磊，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：