基于光纤光栅传感器的大坝安全监测系统的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要大坝的投资大、效益高、在国民经济发展中起着举足轻重的作用，与人民的生活也休戚相关。一个庞大的水库，一旦失事，造成的人民生命财产损失是巨大的。大坝安全监测不仅在水库的综合调度与大坝安全运行方面，还在促进坝工建设的设计、施工和理论的发展上，都有着十分重要的作用和意义。本文针对面板堆石坝的检测现状，提出利用光纤传感器的特点研制光纤渗流传感器，取代手工检测的方法，辅以光纤渗流报警器，并应用网络技术构建光纤传感安全监测系统，实现大坝的智能监测，从而避免或减少事故的发生，降低风险，为大坝的安全管理提供可靠的保障。本文首先对安全监测系

2、统中的核心硬件——光纤光栅温度传感器的工作原理及特点进行了介绍。通过大坝的试验系统进行现场的仿真试验，以得到光纤光栅温度传感器在渗流时的数据变化特点。文中以MicrosoftWindowsNT4．0为操作系统；以MicrosoftExcel2000为数据管理系统，来进行数据交换，以及实现报表功能；以MicrosoftVisumBasic6．0为数据链接系统，来实现光纤光栅传感器与工控机的通讯；以通用监控系统InTouch为系统组态软件，来实现监控画面组态功能。这四个部分一起构成光纤传感安全监测系统的软件平台。根据系统的特点和要求，系统从体系结构上分

3、为数据采集层、监测层和管理层，从网络结构上分为采用标准以太网的上层网络和基于RS485总线的底层网络；并详细阐述了系统的软硬件的设计。最后介绍了光纤传感安全监测系统的功能，展示了光纤传感试验系统安全监测系统的运行效果；并对全文进行了总结，对下一步的工作进行了展望。关键词：光纤光栅温度传感渗流监测武汉理工大学硕士学位论文AbstractDam，whichneedshugeinvestmentandhighbenefitplaysanimportantroleinthedevelopmentofnationaleconomyandhuman’Slife

4、．Oncealargereservoirisbmken，agreatlossofhuman’Slivesandpropertywillbeinevitable．Safetymonitoringofdamissignificanttotheintegrateddispatchingandsafeoperationofit，andthemonitoringdatawillbeusefultothedamdesignandconstructioninthefuture．AccordingtothepresentstatusofConcrete-faced

5、Rock：fillDam，theopticalfiberseepagesensorisdevelopedwiththeannunciatorasthetestinginstrumentinsteadofthehand-testingmethodinthispaper．Theopticalfibersafetymonitoringsystemisconstructedwithnetworktechnology．Consequently,thestateofdamCanbemonitoredintelligentlywhichwillresultint

6、hereductionoftheaccidentandtherlskofthedam．Firstlytheworkprincipleanddistinguishingfeatureofthekernelhardwarc-opticalfibertemperaturesensorareintroducedinthesafetysupervisionsystem．ThroughtheOn—spotemulatorexperimentationtothetrialsystemofthedam，thedatavariabilitycharacteristi

7、cscanbeshowedonopticalfibertemperaturesensorInthispaperwetakeMicrosoftWindowsNT4．0asoperatingsystem，takeMicrosoftExcel2000asthedataadministrationsystemtorealizedataexchangeandthereportfunction；takeMicrosoftVisualBasic6．0asthedatalinksystemtorealizethecommunicationoftheopticalf

8、ibertemperaturemeteroftheworkcontrollingmachine；takegeneralsu