光纖分布式洞庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于監(jiān)測(cè)洞庫(kù)結(jié)構(gòu)變化和溫度安全預(yù)警的光纖分布式洞庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]洞庫(kù)(主要包括物資洞庫(kù)和油料洞庫(kù))由于具有儲(chǔ)存容量大，隱蔽效果好，防護(hù)能力強(qiáng)，受外界環(huán)境影響小等特點(diǎn)，是目前大型國(guó)防儲(chǔ)備庫(kù)的主要建庫(kù)形式。洞庫(kù)在長(zhǎng)期服役過(guò)程中，時(shí)刻承受著多種多樣的外部荷載，如結(jié)構(gòu)的自身重力、設(shè)計(jì)的目標(biāo)荷載(山體或巖體覆蓋層的重量)以及各種異常荷載，如地震、洪水、滑坡、泥石流、火災(zāi)、爆炸等。由于環(huán)境載荷作用、疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)以及材料老化等不利因素的影響。洞庫(kù)結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生損傷積累、抗力衰減，甚至導(dǎo)致災(zāi)難性突發(fā)事故。因此，需要對(duì)洞庫(kù)結(jié)構(gòu)、應(yīng)力和溫度變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患。
[0003]由于作為洞庫(kù)結(jié)構(gòu)主要材料的鋼筋混凝土不僅具有復(fù)雜的成分，而且其性能的離散性極大；另一方面，洞庫(kù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，而且防火防爆要求特別高。所有這些因素使得應(yīng)變片、壓電晶體等傳統(tǒng)的電類傳感器以及射線技術(shù)、超聲脈沖回波技術(shù)、聲發(fā)射技術(shù)等一些在機(jī)械行業(yè)中十分有效的傳統(tǒng)無(wú)損檢測(cè)方法和技術(shù)，在洞庫(kù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)中卻常常無(wú)能為力，普遍存在檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)裝置比較復(fù)雜、人力操作要求高、檢測(cè)速度慢、測(cè)量精度不高、易受環(huán)境影響、安全性差，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、在線、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種能夠?qū)Χ磶?kù)內(nèi)部的溫度、應(yīng)力和結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)精度高、實(shí)施方便、可靠性高的光纖分布式洞庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的光纖分布式洞庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括有與洞庫(kù)支護(hù)架并行鋪設(shè)的斷裂監(jiān)測(cè)光纖和溫度及應(yīng)力監(jiān)測(cè)光纖；所述斷裂監(jiān)測(cè)光纖的端部與位于監(jiān)測(cè)場(chǎng)所的DAS傳感器(分布式光纖聲音傳感器)連接；所述溫度及應(yīng)力監(jiān)測(cè)光纖的端部與BOTDA傳感器(布里淵型分布式光纖測(cè)溫傳感器)連接；所述DAS傳感器和BOTDA傳感器的采集信號(hào)輸出端經(jīng)過(guò)4G通訊模塊連接4G網(wǎng)絡(luò)；系統(tǒng)中還包括有連接在4G網(wǎng)絡(luò)中并可接收傳感器所發(fā)出信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。
[0006]所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端包括有用來(lái)顯示監(jiān)測(cè)信息的顯示單元和用來(lái)發(fā)出報(bào)警信號(hào)的報(bào)警單兀。
[0007]所述斷裂監(jiān)測(cè)光纖和溫度及應(yīng)力監(jiān)測(cè)光纖在支護(hù)架上纏繞延伸固定。
[0008]本實(shí)用新型采用分布式光纖聲音傳感器和布里淵型分布式光纖測(cè)溫傳感器作為監(jiān)測(cè)單元，可直接使用普通光纖作為傳感端，其具備徑細(xì)，柔韌，質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)，鋪設(shè)方便；光纖集信息傳輸與傳感于一體，便于實(shí)現(xiàn)分布式傳感及多點(diǎn)傳感器復(fù)用，抗電磁干擾，監(jiān)測(cè)精度高，耐腐蝕，安全可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖所示，該光纖分布式洞庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括有與洞庫(kù)支護(hù)架I并行鋪設(shè)的斷裂監(jiān)測(cè)光纖2和溫度及應(yīng)力監(jiān)測(cè)光纖3 ;斷裂監(jiān)測(cè)光纖的端部與位于監(jiān)測(cè)場(chǎng)所的DAS傳感器(分布式光纖聲音傳感器)連接；溫度及應(yīng)力監(jiān)測(cè)光纖的端部與BOTDA傳感器(布里淵型分布式光纖測(cè)溫傳感器)連接；DAS傳感器和BOTDA傳感器的采集信號(hào)輸出端經(jīng)過(guò)4G通訊模塊連接4G網(wǎng)絡(luò)；系統(tǒng)中還包括有連接在4G網(wǎng)絡(luò)中并可接收傳感器所發(fā)出信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。遠(yuǎn)程監(jiān)控終端包括有用來(lái)顯示監(jiān)測(cè)信息的顯示單元和用來(lái)發(fā)出報(bào)警信號(hào)的報(bào)警單元。
[0011]本實(shí)用新型實(shí)施例的施工方式可以采用光纖纏繞或者固定在鋼筋或尼龍筋支護(hù)架上，兩端用特種膠粘固。當(dāng)鋼筋或者尼龍筋受軸向應(yīng)力作用而被拉伸，或者受橫向應(yīng)力而發(fā)生彎曲變形時(shí)使光纖跟隨變形，進(jìn)而導(dǎo)致光纖受拉力影響而發(fā)生布里淵頻移，測(cè)得布里淵頻移的大小即可解調(diào)出光纖受拉力的大小，從而達(dá)到洞庫(kù)分布式應(yīng)變監(jiān)測(cè)的目標(biāo)。BOTDA傳感器在檢測(cè)應(yīng)力應(yīng)變的現(xiàn)時(shí)還可檢測(cè)溫度變化，此外，通過(guò)DAS傳感器還可以檢測(cè)振動(dòng)破壞。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光纖分布式洞庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:它包括有與洞庫(kù)支護(hù)架(I)并行鋪設(shè)的斷裂監(jiān)測(cè)光纖(2)和溫度及應(yīng)力監(jiān)測(cè)光纖(3);斷裂監(jiān)測(cè)光纖的端部與位于監(jiān)測(cè)場(chǎng)所的DAS傳感器連接；溫度及應(yīng)力監(jiān)測(cè)光纖的端部與BOTDA傳感器連接；DAS傳感器和BOTDA傳感器的采集信號(hào)輸出端經(jīng)過(guò)4G通訊模塊連接4G網(wǎng)絡(luò)；系統(tǒng)中還包括有連接在4G網(wǎng)絡(luò)中并可接收傳感器所發(fā)出信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖分布式洞庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:遠(yuǎn)程監(jiān)控終端包括有用來(lái)顯示監(jiān)測(cè)信息的顯示單元和用來(lái)發(fā)出報(bào)警信號(hào)的報(bào)警單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖分布式洞庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述斷裂監(jiān)測(cè)光纖和溫度及應(yīng)力監(jiān)測(cè)光纖在支護(hù)架上纏繞延伸固定。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于監(jiān)測(cè)洞庫(kù)結(jié)構(gòu)變化和溫度安全預(yù)警的光纖分布式洞庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括有與洞庫(kù)支護(hù)架并行鋪設(shè)的斷裂監(jiān)測(cè)光纖和溫度及應(yīng)力監(jiān)測(cè)光纖；所述斷裂監(jiān)測(cè)光纖的端部與位于監(jiān)測(cè)場(chǎng)所的DAS傳感器連接；所述溫度及應(yīng)力監(jiān)測(cè)光纖的端部與BOTDA傳感器連接；所述DAS傳感器和BOTDA傳感器的采集信號(hào)輸出端經(jīng)過(guò)4G通訊模塊連接4G網(wǎng)絡(luò)；系統(tǒng)中還包括有連接在4G網(wǎng)絡(luò)中并可接收傳感器所發(fā)出信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。本實(shí)用新型可直接使用普通光纖作為傳感端，其具備徑細(xì)，柔韌，質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)，鋪設(shè)方便；光纖集信息傳輸與傳感于一體，便于實(shí)現(xiàn)分布式傳感及多點(diǎn)傳感器復(fù)用，抗電磁干擾，監(jiān)測(cè)精度高，耐腐蝕，安全可靠。
【IPC分類】G01H9/00, G01B11/16, G01K11/32
【公開號(hào)】CN204679041
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520230893
【發(fā)明人】張 杰, 狄煜, 戴莉莉
【申請(qǐng)人】北京交通大學(xué)長(zhǎng)三角研究院
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年4月17日