分布式光纤传感器在大坝安全监测中的应用


系统概述
  

  大坝工程代表着巨额投资和巨大的经济、社会利益,同时也蕴藏着潜在的成灾风险。目前,绝大多数大坝安全监测

系统都是采用电测系统,如电阻应变计、振弦式传感器等,这些监测系统由于普遍存在抗干扰能力差,长期稳定性差,

相对误差,零漂等缺点而很难满足实际需要。因此新技术和新思想必须被引入到大坝安全监测技术中来,分布式光纤传

感器以光纤为载体,既感测信号又传输信号,同时可以得到沿探测光纤所有的信号,非常适合于大坝安全监测。目前,

国际、国内已经将该技术成功地应用于安全监测中,如大坝混凝土固化过程的温度监测、大坝中渗流与泄漏监测、大坝

的应力和位移测量。

技术优势: 

   •  连续分布式测量

   •  抗电磁干扰,在高电磁环境中可以正常的工作

   •  测量温度高

   •  本征防雷

   •  测量距离远,适于远程监控

   •  灵敏度高,测量精度高,测量参数多

   •  寿命长,成本低,系统简单

产品介绍:

  1、DTS主机--分布式光纤温度测量系统

      特点:

        - 整条光纤既传输信号又感应被测量

        - 测试距离远:可达2km,10km,30km

        - 定位精度高: 1m

        - 温度分辨率可达0.1℃ ,测量精度为± 2℃

        - 适用温度范围:- 80 ℃ ~ 650 ℃ (取决与探测光纤)

        - 内置PC

        - 友好的用户界面

        - 特殊设计的传感光缆

        - 多种温度报警方式

        - 丰富的通信 / 输出接口( VGA 、 RJ-45 、 RS232/485 、 USB )

  2、DTSS主机——分布式光纤温度和应变测量系统

    DTSS分布式光纤温度和应变传感系统同时利用光纤感测信号和传输信号,采用先进的OTDR技术和Brillouin散射  
  
  光对温度和应变敏感的特性,探测出沿着光纤不同位置的温度和应变的变化,实现真正分布式的测量。通常的  
  
  B-OTDR传感系统的温度和应变交叉敏感,而我们的DTSS独立探测温度,不存在温度与应变的交叉敏感。同时采用  
  
  适当的光缆,也可以实现温度无关的分布式压力的测量。

       特点:

         - 整条光纤既传输信号又感应被测量

         - 测试距离远:可达10km(可定做30Km)

         - 空间分辨率高:1-5m

         - 温度分辨率为0.5℃ ,应变分辨率为10μe

         - 同时的温度和应变独立测量

         - 压力分辨率为2psi

         - 单端测量

         - 友好的用户界面

         - 嵌入的网络接口和调制解调器      
具体应用:

  1.混凝土固化温度的监测大坝建设过程中,适当的固化程序是保证混凝土性能的一个关键。通过对混凝土固化过程

    的温度测量,可以控制固化过程,提高混凝土的特性和减少裂缝出现的几率。
  
  2.大坝渗流和泄漏的探测大坝的渗流和泄漏变化可以表现为温度的变化,冬天大坝中的水温低,当渗流变大时,会

    产生一个低温点。夏天水温高,会产生一个热点。而这些温度的变化非常小,大约0.1℃ 左右,需要非常高的温

    度分辨率,DTS的温度分辨率达到0.01℃ ,完全可以探测到如此微小的温度变化。通过对渗流的监测,可以分析

    大坝内部结构的浸蚀。

  3.大坝的应力、位移和变形监测大坝内部的应力可以判断结构的完整和安全性。DTSS可以同时测量温度和应变,而
   
    测得的应变和温度是无关的(目前国际上唯一能做到的)。探测光缆可以很好的把应力传到光纤上,将探测光缆

    水平或垂直地铺设在大坝中,可以测得大坝的水平、垂直位移和变形等。