技术特征：
1.一种基于布里渊光纤的隧道渗水监测装置，其特征在于，包括：隧道渗水监测传感器、光纤解调仪、无线传输设备和服务器；所述隧道渗水监测传感器布设在隧道衬砌表面；所述隧道渗水监测传感器包括遇水膨胀橡胶和分布式布里渊光纤；所述遇水膨胀橡胶包覆在所述分布式布里渊光纤的表面；所述分布式布里渊光纤与所述光纤解调仪连接；所述光纤解调仪用于向所述分布式布里渊光纤的一端射入泵浦光，向所述分布式布里渊光纤的另一端射入探测光，使所述分布式布里渊光纤的内部产生布里渊散射光，并采集所述分布式布里渊光纤中的布里渊散射光频移量和布里渊光纤温度，根据所述布里渊散射光频移量和所述布里渊光纤温度确定所述分布式布里渊光纤的应变量；所述无线传输设备与所述光纤解调仪连接；所述无线传输设备用于将所述分布式布里渊光纤的应变量传输至所述服务器；所述服务器用于根据所述分布式布里渊光纤的应变量确定渗水类型。2.根据权利要求1所述的基于布里渊光纤的隧道渗水监测装置，其特征在于，所述遇水膨胀橡胶和所述分布式布里渊光纤之间设置有粘结层。3.根据权利要求2所述的基于布里渊光纤的隧道渗水监测装置，其特征在于，所述粘结层为环氧树脂胶水黏贴。4.根据权利要求1所述的基于布里渊光纤的隧道渗水监测装置，其特征在于，所述分布式布里渊光纤与所述光纤解调仪通过光缆连接。5.根据权利要求1所述的基于布里渊光纤的隧道渗水监测装置，其特征在于，所述无线传输设备设置于隧道的外部。6.根据权利要求1所述的基于布里渊光纤的隧道渗水监测装置，其特征在于，还包括频率控制器；所述频率控制器与所述无线传输设备连接；所述频率控制器用于设置数据传输的频率。7.根据权利要求1所述的基于布里渊光纤的隧道渗水监测装置，其特征在于，所述光纤解调仪为分布式布里渊光纤温度/应变解调仪。8.一种基于布里渊光纤的隧道渗水监测方法，其特征在于，所述基于布里渊光纤的隧道渗水监测方法应用于权利要求1-7任一项所述的基于布里渊光纤的隧道渗水监测装置，所述基于布里渊光纤的隧道渗水监测方法包括：获取布里渊散射光初始频移量和布里渊光纤初始温度；采集分布式布里渊光纤发生应变后的布里渊散射光频移量和布里渊光纤温度；根据所述布里渊散射光初始频移量、所述光纤初始温度、所述布里渊散射光频移量和所述光纤温度，利用公式v
b
(ε,δt)＝v
b
(ε0,t0)+c1ε+c2δt，计算分布式布里渊光纤的应变量；其中，v
b
(ε,δt)为分布式布里渊光纤发生应变或温度变化后测量的布里渊散射光频移量；ε为分布式布里渊光纤的应变量；δt为温度变化量，δt＝t-t0，t为分布式布里渊光纤发生应变后的布里渊光纤温度；v
b
(ε0,t0)为初始条件下测量的布里渊散射光初始频移量；ε0为分布式布里渊光纤的初始应变量；t0为分布式布里渊光纤初始温度；c1为应变频率系数；c2为温度频率系数；根据所述分布式布里渊光纤的应变量确定渗水类型。9.根据权利要求8所述的基于布里渊光纤的隧道渗水监测方法，其特征在于，所述根据
所述布里渊光纤的应变量确定渗水类型，具体包括：当所述分布式布里渊光纤的应变量小于第一设定范围时，确定所述渗水类型为浸润；当所述分布式布里渊光纤的应变量属于第一设定范围时，确定所述渗水类型为滴漏；当所述分布式布里渊光纤的应变量大于第一设定范围，并属于第二设定范围时，确定所述渗水类型为涌流；当所述分布式布里渊光纤的应变量大于第二设定范围时，确定所述渗水类型为喷射。
技术总结
本发明公开一种基于布里渊光纤的隧道渗水监测装置及方法，涉及隧道渗水监测领域，装置包括：隧道渗水监测传感器、光纤解调仪、无线传输设备和服务器；隧道渗水监测传感器布设在隧道衬砌表面；隧道渗水监测传感器包括遇水膨胀橡胶和分布式布里渊光纤；分布式布里渊光纤与光纤解调仪连接；光纤解调仪用于采集分布式布里渊光纤中的布里渊散射光频移量和布里渊光纤温度，根据布里渊散射光频移量和布里渊光纤温度确定分布式布里渊光纤的应变量；无线传输设备将分布式布里渊光纤的应变量传输至所述服务器；服务器根据分布式布里渊光纤的应变量确定渗水类型。本发明提高了隧道中对渗水病害监测的准确性。害监测的准确性。害监测的准确性。
技术研发人员：李锦辉 郭东 欧进萍
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（深圳）
技术研发日：2022.12.06
技术公布日：2023/3/21