光纤分布式洞库监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于监测洞库结构变化和温度安全预警的光纤分布式洞库监测系统。
【背景技术】
[0002]洞库(主要包括物资洞库和油料洞库)由于具有储存容量大，隐蔽效果好，防护能力强，受外界环境影响小等特点，是目前大型国防储备库的主要建库形式。洞库在长期服役过程中，时刻承受着多种多样的外部荷载，如结构的自身重力、设计的目标荷载(山体或岩体覆盖层的重量)以及各种异常荷载，如地震、洪水、滑坡、泥石流、火灾、爆炸等。由于环境载荷作用、疲劳效应、腐蚀效应以及材料老化等不利因素的影响。洞库结构将不可避免地产生损伤积累、抗力衰减，甚至导致灾难性突发事故。因此，需要对洞库结构、应力和温度变化进行监测，以及时发现事故隐患。
[0003]由于作为洞库结构主要材料的钢筋混凝土不仅具有复杂的成分，而且其性能的离散性极大；另一方面，洞库结构复杂，体积庞大，而且防火防爆要求特别高。所有这些因素使得应变片、压电晶体等传统的电类传感器以及射线技术、超声脉冲回波技术、声发射技术等一些在机械行业中十分有效的传统无损检测方法和技术，在洞库结构的监测中却常常无能为力，普遍存在检测技术和检测装置比较复杂、人力操作要求高、检测速度慢、测量精度不高、易受环境影响、安全性差，难以实现实时、在线、动态监测等不足。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够对洞库内部的温度、应力和结构变化进行实时监测、监测精度高、实施方便、可靠性高的光纤分布式洞库监测系统。
[0005]本实用新型的光纤分布式洞库监测系统包括有与洞库支护架并行铺设的断裂监测光纤和温度及应力监测光纤；所述断裂监测光纤的端部与位于监测场所的DAS传感器(分布式光纤声音传感器)连接；所述温度及应力监测光纤的端部与BOTDA传感器(布里渊型分布式光纤测温传感器)连接；所述DAS传感器和BOTDA传感器的采集信号输出端经过4G通讯模块连接4G网络；系统中还包括有连接在4G网络中并可接收传感器所发出信号的远程监控终端。
[0006]所述远程监控终端包括有用来显示监测信息的显示单元和用来发出报警信号的报警单兀。
[0007]所述断裂监测光纤和温度及应力监测光纤在支护架上缠绕延伸固定。
[0008]本实用新型采用分布式光纤声音传感器和布里渊型分布式光纤测温传感器作为监测单元，可直接使用普通光纤作为传感端，其具备径细，柔韧，质轻的优点，铺设方便；光纤集信息传输与传感于一体，便于实现分布式传感及多点传感器复用，抗电磁干扰，监测精度高，耐腐蚀，安全可靠。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型实施例的系统原理图。
【具体实施方式】
[0010]如图所示，该光纤分布式洞库监测系统包括有与洞库支护架I并行铺设的断裂监测光纤2和温度及应力监测光纤3 ;断裂监测光纤的端部与位于监测场所的DAS传感器(分布式光纤声音传感器)连接；温度及应力监测光纤的端部与BOTDA传感器(布里渊型分布式光纤测温传感器)连接；DAS传感器和BOTDA传感器的采集信号输出端经过4G通讯模块连接4G网络；系统中还包括有连接在4G网络中并可接收传感器所发出信号的远程监控终端。远程监控终端包括有用来显示监测信息的显示单元和用来发出报警信号的报警单元。
[0011]本实用新型实施例的施工方式可以采用光纤缠绕或者固定在钢筋或尼龙筋支护架上，两端用特种胶粘固。当钢筋或者尼龙筋受轴向应力作用而被拉伸，或者受横向应力而发生弯曲变形时使光纤跟随变形，进而导致光纤受拉力影响而发生布里渊频移，测得布里渊频移的大小即可解调出光纤受拉力的大小，从而达到洞库分布式应变监测的目标。BOTDA传感器在检测应力应变的现时还可检测温度变化，此外，通过DAS传感器还可以检测振动破坏。
【主权项】
1.一种光纤分布式洞库监测系统，其特征是:它包括有与洞库支护架(I)并行铺设的断裂监测光纤(2)和温度及应力监测光纤(3);断裂监测光纤的端部与位于监测场所的DAS传感器连接；温度及应力监测光纤的端部与BOTDA传感器连接；DAS传感器和BOTDA传感器的采集信号输出端经过4G通讯模块连接4G网络；系统中还包括有连接在4G网络中并可接收传感器所发出信号的远程监控终端。2.根据权利要求1所述的光纤分布式洞库监测系统，其特征是:远程监控终端包括有用来显示监测信息的显示单元和用来发出报警信号的报警单元。3.根据权利要求1所述的光纤分布式洞库监测系统，其特征是:所述断裂监测光纤和温度及应力监测光纤在支护架上缠绕延伸固定。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于监测洞库结构变化和温度安全预警的光纤分布式洞库监测系统。该系统包括有与洞库支护架并行铺设的断裂监测光纤和温度及应力监测光纤；所述断裂监测光纤的端部与位于监测场所的DAS传感器连接；所述温度及应力监测光纤的端部与BOTDA传感器连接；所述DAS传感器和BOTDA传感器的采集信号输出端经过4G通讯模块连接4G网络；系统中还包括有连接在4G网络中并可接收传感器所发出信号的远程监控终端。本实用新型可直接使用普通光纤作为传感端，其具备径细，柔韧，质轻的优点，铺设方便；光纤集信息传输与传感于一体，便于实现分布式传感及多点传感器复用，抗电磁干扰，监测精度高，耐腐蚀，安全可靠。
【IPC分类】G01H9/00, G01B11/16, G01K11/32
【公开号】CN204679041
【申请号】CN201520230893
【发明人】张 杰, 狄煜, 戴莉莉
【申请人】北京交通大学长三角研究院
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年4月17日