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基于分布式光纤的土石坝内外部三维变形监测装置及方法制造方法及图纸

技术编号:41349452 阅读:18 留言:0更新日期:2024-05-20 10:03
本发明专利技术公开了基于分布式光纤的土石坝内外部三维变形监测装置及方法,包括分布式光纤形状传感器、PPP‑BOTDA光纤数据采集器和分析显示系统,所述分布式光纤形状传感器设置在平行于土石坝轴线的监测沟中,所述分布式光纤形状传感器通过光纤连接器与PPP‑BOTDA光纤数据采集器连接,所述PPP‑BOTDA光纤数据采集器经总线桥接模块与分析显示系统连接。本发明专利技术具有体积小、造价低、抗电磁干扰、防水耐腐蚀、测量精度高、速度快和可实时自动化监测等优点;采用高测量精度和空间分辨率的PPP‑BOTDA技术采集光纤应变,通过相关算法实现光纤应变和土石坝内部变形的转化,以期为高土石坝内部变形监测提供有益借鉴。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土石坝监测,具体涉及一种基于分布式光纤的土石坝内外部三维变形监测装置及方法


技术介绍

1、由于投资少、工期短、地基适应性好、安全性高等特点,土石坝近年来在国内外得到了飞速发展,最大坝高已突破300m。在施工和运行过程中,土石坝易受环境因素和荷载作用的影响,发生不同程度的内部变形,对大坝稳定性和安全性造成影响。为有效预防和减少土石坝事故的发生,有必要长期开展土石坝内部变形监测工作,及时、准确地识别大坝异常征兆,确保下游人民的生命财产安全。

2、目前在土石坝内部变形监测方面,仍主要采用引张线式水平位移计监测坝体内部水平位移,或采用水管式沉降计监测坝体内部沉降变形。随着土石坝建设高度的不断增加,这些传统监测方法的不足愈来愈突显。例如,上述两种传统测量方法均为点式测量,无法得到整体性测量结果。引张线式水平位移计的测量依赖于铟钢丝张拉的稳定性,一旦因钢丝发生折断或者回弹,就会导致测点失效,并且在大型土石坝中,过长的引张线铟钢丝也会提高绷紧断裂的可能,增加了运行维护的难度。同时,水管式沉降计在安装前需要通过整体坡降法设计埋设管路沟槽,在大型本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于分布式光纤的土石坝内外部三维变形监测装置,其特征在于:包括分布式光纤形状传感器、PPP-BOTDA光纤数据采集器和分析显示系统,所述分布式光纤形状传感器设置在平行于土石坝轴线的监测沟中,所述分布式光纤形状传感器通过光纤连接器与PPP-BOTDA光纤数据采集器连接,所述PPP-BOTDA光纤数据采集器经总线桥接模块与分析显示系统连接。

2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤的土石坝内外部三维变形监测装置,其特征在于:所述分布式光纤形状传感器的主体由四根传感光纤紧密排布成对称式四芯结构的光纤簇,所述光纤簇外切面设有保护套管,且光纤簇与保护套管通过胶粘剂固定。

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【技术特征摘要】

1.基于分布式光纤的土石坝内外部三维变形监测装置,其特征在于:包括分布式光纤形状传感器、ppp-botda光纤数据采集器和分析显示系统,所述分布式光纤形状传感器设置在平行于土石坝轴线的监测沟中,所述分布式光纤形状传感器通过光纤连接器与ppp-botda光纤数据采集器连接,所述ppp-botda光纤数据采集器经总线桥接模块与分析显示系统连接。

2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤的土石坝内外部三维变形监测装置,其特征在于:所述分布式光纤形状传感器的主体由四根传感光纤紧密排布成对称式四芯结构的光纤簇,所述光纤簇外切面设有保护套管,且光纤簇与保护套管通过胶粘剂固定。

3.根据权利要求2所述的基于分布式光纤的土石坝内外部三维变形监测装置,其特征在于:所述四根传感光纤分别为第一传感光纤、第二传感光纤、第三传感光纤和第四传感光纤,所述第一传感光纤的一端通过第一u型光纤与第二传感光纤的一端连接,所述第二传感光纤的另一端通过第二u型光纤与第三传感光纤的一端连接,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑东健张石
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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