碾压混凝土大坝温度监测新技术应用研究 PPT课件

碾压混凝土大坝温度监测新技术应用研究 颜义忠程渝国家电力公司贵阳勘测设计研究院2004年10月 碾压混凝土坝温度变化 和快速施工特点 需要全面系统地了解混凝土的温度及其变化规律 常规的温度监测方法显得不适宜 以索风营水电站为依托 提出碾压混凝土温度监测新技术 分布式光纤测温系统应用研究 0前言1大坝混凝土温度场监测现状及存在的问题2光纤测温技术原理及优点3索风营大坝温度测温系统简介4光纤测温试验比测5光缆埋设及测试研究6初步成果7结语 前言 返回 碾压混凝土坝的温度特点 大仓面作业快速施工 引起坝体温度变化因素多 需监控温度分布状态和温度变化规律 常规监测手段监测碾压混凝土坝 已显得 力不从心 光纤测温技术 引起 解决方法 大坝混凝土温度场监测现状及存在的问题 大坝混凝土温度监测用传统温度计传感器监测大坝温度的缺陷 用常规方法监测碾压混凝土坝温度的现状 返回 获得的资料偏少 有些仅有理论计算 无实测资料支持 2光纤测温技术原理及优点 光纤测温技术在水利水电工程中的应用 分布式光纤温度监测系统的工作原理 分布式光纤温度监测系统的优点 返回 分布式光纤温度监测系统的工作原理 原理 激光光源沿着光纤注入光脉冲 脉冲大部分能传到光纤末端并消失 但一小部分拉曼散射光会沿着光纤反射回来 对这一后向散射光进行信号采集并在光电装置中进行分析 从而提供温度的信息 工作原理图 返回 分布式光纤温度监测系统的优点 1 减少了传感器的数量和连接电缆的数量 对碾压混凝土施工干扰较小 2 既能监测温度的变化 又可监测不同方向的温度分布 3 测量到的温度数据是不间断 多点的连续分布 能够反映实时的大坝混凝土温度场 4 光纤发生断裂的情况下 也能确保其测量数据的连贯性 返回 3索风营大坝温度测温系统简介 3 1索风营大坝简介3 2光缆布置3 3光纤测温系统的技术指标3 4光缆技术指标 索风营水电站大坝 最大坝高115 8m 大坝设一条永久横缝和七条诱导缝 大坝以横缝为界 分为左右两个混凝土碾压仓面 返回 3 2光缆布置 索风营大坝温度监测系统 光纤测温为主 温度计为辅 两种温度观测方法进行比较 传感光缆埋设图光缆布置原则 传感光缆埋设图 光缆绑扎 光缆铺设 返回 竖向光缆 水平光缆 3 3光纤测温系统的技术指标 测温监控机系列产品参数表 经比较 决定采用DTS 200 8 M2 图 DTS 200 8 M2 返回 3 4光缆技术指标 英国YorkSensors公司的光纤测温机测温用的光纤是采用国际标准的传输通讯用多模光纤 根据碾压混凝土的施工环境 索风营最终选择了50 125微米外涂丙烯酸盐的标准多模光纤 光纤为4芯 衰减 0 6dB km 1300nm 2 4dB km 850nm 内置钢丝加强筋 最小弯曲半径150mm 图 光缆碾压 返回 4光纤测温试验比测 4 1比测标准4 2室内比测4 3现场比测 4 1比测标准 标准按三个方面控制 1 测试精度 2 定位精度 3 取样间隔0 25m 测试精度要求观测值误差 0 5 定位精度误差在0 50m 取样间隔间隔越小 数据信息量越大 4 2室内比测 设备主要为恒温箱 水银温度计等 测试精度 标准温度计测得恒温箱内水温为17 8 测温监控机测得恒温箱内水温为18 1 二者相差0 3 标准温度计测得恒温箱内水温为58 5 测温监控机测得恒温箱内水温为58 55 二者相差0 05 定位精度和取样间隔 当放入恒温箱内光缆长度为0 5m 1 0m时 测温监控机采集恒温箱的水温与温度计测得的水温相差较大 当光缆长度2 0m时 测温监控机采集到的温度与标准温度计采集的温度相同 一通道测试曲线 二通道测试曲线 4 3现场比测 专家现场指导 现场试验对比结果表 在表中数据可看出 位于边界处的 第1组数据4 差值较大之外 其余均在0 3 以内 返回 5光缆埋设及测试研究 5 1光缆埋设光缆敷设的走向及位置是关键 为准确确定光缆的在坝内的埋设位置 光缆应有激光烙印尺码标注 每个回路应尽量减少接头 在装配接头盒时需在接缝处加防水硅胶条 以防漏水 5 2测试在监控机与光缆回路连接后 待指示灯提示就位后 需在不应少于5min钟后才进行观测 设计编号长度 回路的实际埋设长度 在仓面内光缆的起始刻度 特征点桩号及其与之对应的在仓面的纵横桩号 对应位置的误差不大于10cm 返回 6初步成果 4 光缆回路观测成果图 6初步成果 T6 11 1温度计与光缆温度对比曲线 6初步成果 T6 12温度计与光缆温度对比曲线 返回 7结语 1 从对比测试试验结果看 光纤测温技术监测大坝混凝土温度 成果是可靠的 准确的 发挥其铺设简单 施工干扰小的特点 2 至今埋设的5个观测高程光缆 两个竖向光缆 运行处于正常状态 不仅减轻了大量的温度计电缆牵引量 并为大坝温控提供丰富的温度资料 3 目前存在的问题 在边界处温度测值误差仍较大 下步工作 一是改进在光缆在边界的铺设方