堤坝及基于分布式光纤的堤坝内部温度监测系统的制作方法

本实用新型涉及堤坝内部温度监测领域，特别涉及堤坝及基于光纤传感技术的堤坝内部实时温度监测系统。

背景技术：

随着我国经济的发展，特别是目前城镇化的加速推进，很多原来的小城镇发展越来越好，对沿江、沿河等堤防的要求越来越高。虽然近些年我国对沿江沿河堤坝的加固等措施逐步推进，但仍不可避免的存在一些薄弱环节，特别是短时间内的大雨暴雨过后，仍会出现部分堤坝管涌乃至垮塌等严重灾害的现象。目前采用何种方式对堤坝进行监测是亟待解决的问题之一。

传统上对于堤坝的监测多用人工监测方式，方法大部分是定期或不定期监测，这种方法不仅效率低下，而且很难满足要求。就现有的监测方法而言，对堤坝的含水量及稳定性监测不能实时反应，往往发生了较为严重的损坏才会被发现。传统方法无法实时了解堤坝的状况，由此造成了堤坝透水甚至垮塌等严重灾难，不适应现代科学管理的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种堤坝及基于分布式光纤的堤坝内部温度实时监测系统，其利用光纤传感技术，可在实施及运营阶段对堤坝内部的温度进行监测，通过对温度变化的解读，既可用于监测堤坝的内部含水量，也可预防堤坝失稳等严重病害，预防并及时发现堤坝内部的管涌等病害，避免造成更严重的损失。该系统能够克服传统的人工检测方式和传统传感器存在的诸多不足和限制，具有精确性、稳定性、高效性、及时性、和长期性。

本实用新型的一个技术方案是提供一种基于分布式光纤的堤坝内部温度监测系统，包含数据采集箱及与之分别信号连接的若干套光纤感应计；所述光纤感应计的光纤铺设于堤坝内；所述光纤感应计实时采集反映堤坝温度状况的信号数据，并通过光纤传输到数据采集箱进行提取分析，得到有关堤坝内部温度变化的数据。

优选地，所述光纤感应计的光纤编织在土工格栅上。

优选地，所述光纤感应计的光纤在堤坝内的水平面方向铺设。

优选地，所述光纤感应计的光纤在堤坝内铺设有多层。

优选地，多个光纤感应计各自的位移信号输出端，与数据采集箱的多个位移信号输入端相应连接。

本实用新型的另一技术方案是提供一种堤坝，在堤坝内铺设有若干套光纤感应计的光纤；所述光纤感应计的光纤编织在土工格栅上。

优选地，所述光纤感应计分别与数据采集箱信号连接，向其发送实时采集到的反映堤坝温度状况的信号数据，由数据采集箱通过提取分析得到有关堤坝内部温度变化的数据。

优选地，所述光纤感应计的光纤在堤坝内的水平面方向铺设。

优选地，所述光纤感应计的光纤在堤坝内铺设有多层。

优选地，多个光纤感应计各自的位移信号输出端，与数据采集箱的多个位移信号输入端相应连接。

本实用新型所设计的堤坝内部温度监测系统，具有以下优点：

精确性和稳定性：相对于传统的人工测量和传统传感器，光纤传感技术灵敏度更高，具有更精确的测量结果；不受电磁影响，不受个人主观因素影响，测量结果更稳定。

高效性和及时性：分布式光纤埋设于堤坝内部，与数据采集箱连接，可实时反映堤坝任意时刻的温度变化情况。

长期性：相比于短期的人工监测，光纤寿命较长。在施工阶段即放置于堤坝中，可用于实时监测堤坝内部温度情况，同时也可在后期运营阶段，对堤坝的使用状态进行监测与评估。

本实用新型通过在堤坝内部布设分布式光纤，通过数据采集箱对采集的数据进行分析，实时获取堤坝内部的温度变化情况，实现对堤坝内部从施工阶段到运营阶段的全寿命长期实时监测。

附图说明

图1为本实用新型中堤坝内部温度监测系统的结构原理示意图；

图2为本实用新型中光纤感应计的光纤结合土工格栅布设在堤坝内的示意图。

具体实施方式

以下通过详细说明一个具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。

如图1所示，本实用新型所述的堤坝内部温度监测系统，以N套采用分布式光纤的光纤感应计1形成温度传感器，并设有数据采集箱2与之分别信号连接。

光纤感应计的光纤，铺设于堤坝内。优选地，为保证测量精度及密度，将光纤感应计的光纤在水平面方向铺设。

并且，为保证光纤感应计布设的可靠及施工便捷，采用将光纤与土工格栅结合的方式，把光纤编织在土工格栅上，形成网状的监测结构，用于测量堤坝内部的温度变化。

现场埋设光纤感应计的方法，包含：

A、确定需要监测的堤坝范围；

B、将编织有光纤感应计光纤的土工格栅3水平铺设置于堤坝内，如有需要可铺设多层，如图2所示。

数据采集箱用于接收、存储并分析数据。N套光纤感应计各自的位移信号输出端，与数据采集箱的N个位移信号输入端相应连接。N个光纤感应计采集实时温度状况获得的信号数据，通过光纤传输到数据采集箱中，通过数据采集箱对光纤感应计所收集到的信号数据进行提取分析，以得出路堤坝内部温度的变化情况。

本实用新型中采用光纤传感技术制作温度传感器，利用该传感器可长期实时监测堤坝内部温度。其中，通过土工格栅与光纤感应计组合，并铺设于堤坝内部，可在保护光纤的同时，保证光纤感应计的分布符合设计使用需要。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。