一种分布式光纤用于面板坝脱空的监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种面板巧脱空的监测方法，特别设及一种分布式光纤用于面板 巧脱空的监测装置。
【背景技术】
[0002] 中国自1985年引进混凝±面板巧技术并在西北口试验成功后，面板堆石巧W良 好的安全性和经济性得到迅速推广，中国混凝±面板堆石巧在数量、巧高、工程规模和技术 难度等方面都居世界前列。
[0003] 在面板巧筑巧高度越来越高的同时，由于受分期施工等因素的影响，使高面板堆 石巧的巧体变形性状更加复杂，出现了一些巧面难W发现的问题，面板脱空就是其中之一。 堆石体拥有一定的孔隙率，在自重、水压的作用下，再加上堆石体自身咬合和破碎作用，巧 体会有一定变形，有的还会出现较大变形，导致面板和垫层之间出现空隙，运就是"面板脱 空"。随着脱空的发展，混凝±面板会发生不同程度晓曲变形，严重时会产生裂缝，产生渗 漏，危及大巧安全。
[0004] 传统脱空监测方法主要采用位移监测法，该法系根据设计计算W及施工进度安 排，在堆石体沉陷较大的部位或者当发现面板脱空，在对脱空部位作了注浆处理后的部位 安装脱空观测仪。脱空观测仪由2支大量程的位移计和固定底座组成，2支位移计和固定底 座构成等边=角形。2支位移计的交点即为测点，通过较座固定在与周边巧料用错筋连接的 混凝±墳上。当面板与巧体填料间产生相对位移时，位移计受到拉伸或压缩作用，位移计的 活动部分产生伸长或缩短，其变化量可W通过读数仪读出。由于面板脱空具有随机性，很难 刚好将仪器埋设在脱空发生部位。因此，对于事前监测，运种传统的单点监测法效果并不理 想。 【实用新型内容】 阳〇化]为了克服目前的脱空监测技术存在的不足，提出一种基于布里渊光时域分析技术 度OTDA)的分布式光纤的面板脱空监测方法，具有实时监测性能高、可W实现分布式监测、 集信息传感与传输于一体、覆盖范围广的特点。
[0006] 该目的通过W下技术方案实现：一种分布式光纤用于面板巧脱空的监测装置，其 特征是，包括光纤线路、数据采集设备和数据处理与分析模块，所述光纤线路铺设于面板 内，所述光纤线路分别连接数据采集设备和数据处理与分析模块。
[0007] 优选的是，光纤线路呈"几"字形铺设于面板内部。
[0008] 优选的是，面板内部铺设钢筋网，光纤线路绑扎于钢筋网上。
[0009] 优选的是，所述光纤线路包括溫度传感光纤和应变传感光纤，所述光纤线路为埋 入式传感光纤，光纤本身既可W感知外界物理量的变化，同时也可W对信息进行传递。
[0010] 优选的是，所述数据采集设备为布里渊光时域分析数据采集设备。
[0011] 本实用新型所达到的有益效果：本实用新型所述一种分布式光纤用于面板巧脱空 的监测装置通过光纤线路、数据采集设备和数据处理与分析模块的设置，如果面板巧发生 脱空现象，由于失去支撑，面板必然会产生较大应力变化，导致出现异常的应变，通过分析 处理系统分析对输出的BOTDA光信号进行分析处理，并进行溫度补偿计算，就能够相应确 定监测网上的应变分布情况，追踪异常的应变点就能确定面板巧的脱空位置。
[0012] 本发明的一个目的在于改进目前的点式脱空仪监测存在的信息量少的问题。目前 的点式监测系统只能得到监测点布置处是否发生脱空的信息，其布设位置一般按照经验安 装于可能发生脱空部位。实际情况下，影响面板脱空的因素十分复杂多样，在大巧的施工 期、蓄水期等各个阶段都有可能发生脱空现象，如果用单点式脱空仪，布置的数量太少，很 可能监测不到脱空发生的部位，而如果布设的太多，则投资太大不经济。如果将分布式光纤 用于脱空监测，则可W实现对面板脱空的网状覆盖式监测，理论上可感知到沿光纤几何分 布路径上每一点处的脱空状态，运就大大提高了监测脱空部位的成功率；
[0013] 所述一种分布式光纤用于面板巧脱空的监测装置监测脱空位置还能确定脱空处 面板的运行状况，判断面板的运行状态是否安全。之所W进行脱空监测，其主要目的是为了 能够掌握脱空位置，及时采取措施补救，保证面板的安全。对于传统的位移式脱空监测仪， 只能够得知监测点处的脱空位移的大小，并不能得知脱空点处的面板运行状况如何。而本 发明在确定脱空位置的同时，还能掌握脱空处面板的运行状态，应变是否过大，对于后续的 补救措施有很大的帮助。
[0014] 所述一种分布式光纤用于面板巧脱空的监测装置在监测应变的同时还能进行溫 度监测的系统。为了实现运一目的，在埋设应变感应光纤的同时在伴侧布设一根同样材料 的溫度传感光纤，一则用于对应变感应光纤测得的数据进行溫度补偿处理，用于修正溫度 对应变监测的影响；二来可W实现对光纤分布路径位置上的溫度的监测，免去了单独溫度 计的埋设。
【附图说明】
[0015] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0016] 图2是本实用新型光纤线路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图对本实用新型作进一步描述。W下实施例仅用于更加清楚地说明本 实用新型的技术方案，而不能W此来限制本实用新型的保护范围。
[0018] 如图1和图2所示，一种分布式光纤用于面板巧脱空的监测装置，其特征是，包括 光纤线路、数据采集设备和数据处理与分析模块6,所述光纤线路铺设于面板内，所述光纤 线路分别连接数据采集设备和数据处理与分析模块6,光纤线路呈"几"字形铺设于面板内 部，面板内部铺设钢筋网7,光纤线路绑扎于钢筋网7上，所述光纤线路包括溫度传感光纤2 和应变传感光纤3,所述光纤线路为埋入式传感光纤，光纤本身既可W感知外界物理量的变 化，同时也可W对信息进行传递，所述数据采集设备为布里渊光时域分析数据采集设备，所 述布里渊光时域分析数据采集设备的光源系统通过环形器4分为左光源5和右光源1。
[0019] 一种分布式光纤用于面板巧脱空的监测装置基于BOTDA的传感技术利用的是布 里渊受激放大作用，其原理为：当左光源5和右光源1发射的两束光在光纤中反向传播，并 且二者的频差等于布里渊频移VB时，弱的累浦信号将被强的累浦信号放大。当光纤的某 一部分发生应变时，那里的布里渊频移发生改变，引起运部分BOTDA信号的急剧衰减。调谐 使左光源5发射的累浦光和1发射的探测光之间的频差等于改变后的布里渊频率，便能接 收到该点的布里渊散射信号。因此利用数据采集设备和数据处理与分析模块6进行分析计 算，可W测到