本實用新型涉及堤壩內(nèi)部溫度監(jiān)測領(lǐng)域,特別涉及堤壩及基于光纖傳感技術(shù)的堤壩內(nèi)部實時溫度監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,特別是目前城鎮(zhèn)化的加速推進,很多原來的小城鎮(zhèn)發(fā)展越來越好,對沿江、沿河等堤防的要求越來越高。雖然近些年我國對沿江沿河堤壩的加固等措施逐步推進,但仍不可避免的存在一些薄弱環(huán)節(jié),特別是短時間內(nèi)的大雨暴雨過后,仍會出現(xiàn)部分堤壩管涌乃至垮塌等嚴重災(zāi)害的現(xiàn)象。目前采用何種方式對堤壩進行監(jiān)測是亟待解決的問題之一。
傳統(tǒng)上對于堤壩的監(jiān)測多用人工監(jiān)測方式,方法大部分是定期或不定期監(jiān)測,這種方法不僅效率低下,而且很難滿足要求。就現(xiàn)有的監(jiān)測方法而言,對堤壩的含水量及穩(wěn)定性監(jiān)測不能實時反應(yīng),往往發(fā)生了較為嚴重的損壞才會被發(fā)現(xiàn)。傳統(tǒng)方法無法實時了解堤壩的狀況,由此造成了堤壩透水甚至垮塌等嚴重災(zāi)難,不適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)管理的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種堤壩及基于分布式光纖的堤壩內(nèi)部溫度實時監(jiān)測系統(tǒng),其利用光纖傳感技術(shù),可在實施及運營階段對堤壩內(nèi)部的溫度進行監(jiān)測,通過對溫度變化的解讀,既可用于監(jiān)測堤壩的內(nèi)部含水量,也可預(yù)防堤壩失穩(wěn)等嚴重病害,預(yù)防并及時發(fā)現(xiàn)堤壩內(nèi)部的管涌等病害,避免造成更嚴重的損失。該系統(tǒng)能夠克服傳統(tǒng)的人工檢測方式和傳統(tǒng)傳感器存在的諸多不足和限制,具有精確性、穩(wěn)定性、高效性、及時性、和長期性。
本實用新型的一個技術(shù)方案是提供一種基于分布式光纖的堤壩內(nèi)部溫度監(jiān)測系統(tǒng),包含數(shù)據(jù)采集箱及與之分別信號連接的若干套光纖感應(yīng)計;所述光纖感應(yīng)計的光纖鋪設(shè)于堤壩內(nèi);所述光纖感應(yīng)計實時采集反映堤壩溫度狀況的信號數(shù)據(jù),并通過光纖傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集箱進行提取分析,得到有關(guān)堤壩內(nèi)部溫度變化的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地,所述光纖感應(yīng)計的光纖編織在土工格柵上。
優(yōu)選地,所述光纖感應(yīng)計的光纖在堤壩內(nèi)的水平面方向鋪設(shè)。
優(yōu)選地,所述光纖感應(yīng)計的光纖在堤壩內(nèi)鋪設(shè)有多層。
優(yōu)選地,多個光纖感應(yīng)計各自的位移信號輸出端,與數(shù)據(jù)采集箱的多個位移信號輸入端相應(yīng)連接。
本實用新型的另一技術(shù)方案是提供一種堤壩,在堤壩內(nèi)鋪設(shè)有若干套光纖感應(yīng)計的光纖;所述光纖感應(yīng)計的光纖編織在土工格柵上。
優(yōu)選地,所述光纖感應(yīng)計分別與數(shù)據(jù)采集箱信號連接,向其發(fā)送實時采集到的反映堤壩溫度狀況的信號數(shù)據(jù),由數(shù)據(jù)采集箱通過提取分析得到有關(guān)堤壩內(nèi)部溫度變化的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地,所述光纖感應(yīng)計的光纖在堤壩內(nèi)的水平面方向鋪設(shè)。
優(yōu)選地,所述光纖感應(yīng)計的光纖在堤壩內(nèi)鋪設(shè)有多層。
優(yōu)選地,多個光纖感應(yīng)計各自的位移信號輸出端,與數(shù)據(jù)采集箱的多個位移信號輸入端相應(yīng)連接。
本實用新型所設(shè)計的堤壩內(nèi)部溫度監(jiān)測系統(tǒng),具有以下優(yōu)點:
精確性和穩(wěn)定性:相對于傳統(tǒng)的人工測量和傳統(tǒng)傳感器,光纖傳感技術(shù)靈敏度更高,具有更精確的測量結(jié)果;不受電磁影響,不受個人主觀因素影響,測量結(jié)果更穩(wěn)定。
高效性和及時性:分布式光纖埋設(shè)于堤壩內(nèi)部,與數(shù)據(jù)采集箱連接,可實時反映堤壩任意時刻的溫度變化情況。
長期性:相比于短期的人工監(jiān)測,光纖壽命較長。在施工階段即放置于堤壩中,可用于實時監(jiān)測堤壩內(nèi)部溫度情況,同時也可在后期運營階段,對堤壩的使用狀態(tài)進行監(jiān)測與評估。
本實用新型通過在堤壩內(nèi)部布設(shè)分布式光纖,通過數(shù)據(jù)采集箱對采集的數(shù)據(jù)進行分析,實時獲取堤壩內(nèi)部的溫度變化情況,實現(xiàn)對堤壩內(nèi)部從施工階段到運營階段的全壽命長期實時監(jiān)測。
附圖說明
圖1為本實用新型中堤壩內(nèi)部溫度監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖;
圖2為本實用新型中光纖感應(yīng)計的光纖結(jié)合土工格柵布設(shè)在堤壩內(nèi)的示意圖。
具體實施方式
以下通過詳細說明一個具體實施例,對本實用新型做進一步闡述。
如圖1所示,本實用新型所述的堤壩內(nèi)部溫度監(jiān)測系統(tǒng),以N套采用分布式光纖的光纖感應(yīng)計1形成溫度傳感器,并設(shè)有數(shù)據(jù)采集箱2與之分別信號連接。
光纖感應(yīng)計的光纖,鋪設(shè)于堤壩內(nèi)。優(yōu)選地,為保證測量精度及密度,將光纖感應(yīng)計的光纖在水平面方向鋪設(shè)。
并且,為保證光纖感應(yīng)計布設(shè)的可靠及施工便捷,采用將光纖與土工格柵結(jié)合的方式,把光纖編織在土工格柵上,形成網(wǎng)狀的監(jiān)測結(jié)構(gòu),用于測量堤壩內(nèi)部的溫度變化。
現(xiàn)場埋設(shè)光纖感應(yīng)計的方法,包含:
A、確定需要監(jiān)測的堤壩范圍;
B、將編織有光纖感應(yīng)計光纖的土工格柵3水平鋪設(shè)置于堤壩內(nèi),如有需要可鋪設(shè)多層,如圖2所示。
數(shù)據(jù)采集箱用于接收、存儲并分析數(shù)據(jù)。N套光纖感應(yīng)計各自的位移信號輸出端,與數(shù)據(jù)采集箱的N個位移信號輸入端相應(yīng)連接。N個光纖感應(yīng)計采集實時溫度狀況獲得的信號數(shù)據(jù),通過光纖傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集箱中,通過數(shù)據(jù)采集箱對光纖感應(yīng)計所收集到的信號數(shù)據(jù)進行提取分析,以得出路堤壩內(nèi)部溫度的變化情況。
本實用新型中采用光纖傳感技術(shù)制作溫度傳感器,利用該傳感器可長期實時監(jiān)測堤壩內(nèi)部溫度。其中,通過土工格柵與光纖感應(yīng)計組合,并鋪設(shè)于堤壩內(nèi)部,可在保護光纖的同時,保證光纖感應(yīng)計的分布符合設(shè)計使用需要。
盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹,但應(yīng)當認識到上述的描述不應(yīng)被認為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后,對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此,本實用新型的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。