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水利工程论文-分布式光纤监测技术在我国的发展.doc

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水利工程论文-分布式光纤监测技术在我国的发展.doc

水利工程论文-分布式光纤监测技术在我国的发展摘要:本文简述了分布式光纤监测技术在我国大坝安全监测中的应用情况;详细阐述了两类分布式光纤监测系统的原理、主要特点及性能;对今后分布式光纤监测技术的发展作了展望。关键词:分布式监测光纤1、我国大坝分布式光纤监测技术应用概况20世纪70年代,光纤监测技术伴随着光导纤维及光纤通信技术的发展而迅速发展起来。与传统的监测技术相比,光纤监测技术有一系列独特的优点:(1)光纤传感器的光信号作为载体,光纤为媒质,光纤的纤芯材料为二氧化硅,因此,该传感器具有耐腐蚀,抗电磁干扰,防雷击等特点,属本质安全。(2)光纤本身轻细纤柔,光纤传感器的体积小,重量轻,不仅便于布设安装,而且对埋设部位的材料性能和力学参数影响甚小,能实现无损埋设。(3)灵敏度高,可靠性好,使用寿命长。分布式光纤监测技术除了具有以上的特点外,还具有以下二个显著的优点:(1)可以准确的测出光纤沿线任一点的监测量,信息量大,成果直观。(2)光纤既作为传感器,又作为传输介质,结构简单,不仅方便施工,潜在故障大大低于传统技术,可维护性强,而且性能价格比好。我国从20世纪90年代后期在新疆石门子水库首次利用分布式光纤监测技术测量碾压砼拱坝温度以来,至今已有多个工程应用,并且,我国已有专门从事分布式光纤监测仪器设备制造厂——宁波振东光电有限公司,发展极为迅速。由于水电水利工程中有许多物理场需要监测,如温度场、应力场、位移场、渗流场,等等。以往采用单点监测方法,测点少,成果不直观,需要通过分析才能最终了解场的情况,这种传统的单点监测方法不仅费工、费时、费钱,而且效果也不理想。而如果采用分布式光纤监测技术就可以准确地测定光纤沿线任一点上的温度、应力和位移,信息量大,成果直观。如果将光纤按一定的网络铺设,可实现对大坝安全的全方位监测,可以克服传统点式监测容易漏测和渗流难以定位的弊端,极大提高安全监测的有效性,如俄罗斯萨扬.舒申斯克重力拱坝,内部仪器埋设达2500多支,竟未测出坝基长达486m的水平缝,直至该缝向坝内延伸20余米,引起廊道漏水才被发觉,这充分说明点式监测的局限性,因此,分布式光纤监测技术倍受青睐。从监测内容看,当前我国应用大致可分为四类。第一类是温度监测。如设置于新疆石门子碾压砼拱坝内的分布式光纤温度监测系统,设置于三峡大坝内的分布式测温系统,设置于广东长调水电站砼面板的温度监

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