光纤光栅案例分享

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1、案例分享（参考网站）：水利大坝坝的投资大、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，造成人民生命财产的损失是巨大的。所以大坝的安全显得尤为重要。根据《小型水利发电站设计规范》的安全监测规定，主要水工建筑物安全监测项目分别为：混凝土坝、砌石坝、土石坝、河床式厂房闸坝、隧洞、调压室、压力管道、地下式厂房、高陡边坡等，其主要观测项目也大体分为：上下游水位、扬压力、渗漏水量、位移、伸缩缝、上下游冲淤、沉降、应力应变、围岩山体压力、围岩变形等；目前从国内众多水坝监

2、测仪器上分析，国内工程人员目前选用传统方式的较多，真正使用光纤传感技术的相对较少。随着我国光纤传感技术的飞速发展，国内光纤式传感器在国内的水坝上应用也是一种趋势，针对这一情况，特别推出可靠的相关产品：光纤应变传感器、光纤钢筋计、光纤位移计、光纤裂缝计、光纤土压力计、分布式温度监测系统（DTS）、分布式应力温度监测系统（DTSS）、光纤光栅健康监测系统（FBG）、光纤地震波监测系统、水利大坝气象观测系统等。以下简单介绍光纤分布式温度监测系统（DTS）和光纤准分布式系统（FBG）在大坝中的优势：     分布

3、式温度监测系统（DTS）在水利大坝中的应用工程人员都知道所有的混凝土坝施工期间都要采取有效措施进行温度控制，这样的目的是为了减小坝体内温度变化，防范土坝等开裂，从而确保大坝安全。因此工程人员能够第一时间获得大坝混凝土结构内部的温度场信息是大体积混凝土施工控制的关键。根据国内工程人员和水利大坝的专家长期的研究得知，水利大坝施工完投入运行后，温度荷载是引起坝体变形和应力变化的主要荷载之一，所以对坝体运行期间温度场的监测显得尤为重要。以前国内水坝坝体温度测量一般使用点式温度传感器，其中以热电偶式温度计为例，这种

4、温度计是非常成熟的技术，而且仪器本身有较高的精度，但是我们都知道点式温度计只可测量一个点的温度，对工作的环境要求严，抗干扰能力差，安装复杂干扰施工，尤其是传统的温度计信息量太少，掌握整个坝体内部温度场的变化就显得力不从心。从这些方面入手，光纤分布式温度监测系统正好可以弥补这些缺陷，并有非常优越的长距离传输优势。并且具备抗干扰能力、不受电磁干扰、衰减小、施工简单、而且捕捉的点数巨大，对我们工程人员数据分析都有十分明显的优势。     准分布式光纤光栅监测系统（FBG）和我们传统点式监测方法和手段一样,都是由

5、点式传感器、传输光缆、采集仪器、以及控制中心组成。借鉴传统弦式传感器的成熟工艺和技术，推出了符合水工环境所需要的监测仪器，相对传统仪器来讲，准分布式光纤光栅监测系统（FBG）有响应速度快、衰减小、精度高、传输远、无零漂、不须校对、能够时时在线监测，能够组成智能健康监测系统，是传感仪器的大势所趋。如何对大坝上游天气进行监测与降雨预报？摘　　要:上游天气监测与降雨预报对大坝险情的判断和处理非常重要。通常采用的依据：①地面雨量站。在地面设置雨量计连续监测所在位置的降雨量，观测人员每日定时采集数值。有的雨量计可连

6、续自动记录．或可将降雨量用无线通信装置自动发报到中心站。一、简介自动气象站是按照国际气象组织（WMO）气象观测标准设计、生产的标准气象站。目前根据我们国内现有情况，一般水利大坝等大型工程都地处偏远，交通也不是十分畅通，所以建立智能化气象观测预报上游天气监测和降雨，对我们大坝险情提供有力的判读。二、要素配置本自动站可观测的气象要素有：环境温度、环境湿度、露点温度、风速、风向、气压、太阳总辐射、降雨量、地温（包括地表温度、浅层地温、深层地温）、土壤湿度、土壤水势、土壤热通量、蒸发、二氧化碳、日照时数、太阳直接

7、辐射、紫外辐射、地球辐射、净全辐射、环境气体共二十项数据指标，也可根据用户需要进行灵活配置，同时可还可与GPS定位系统、QSE101天气报文编码器、GPRS、GSM通信和Modem等设备连接，具有性能稳定，检测精度高，无人值守等特点，可满足专业气象观测的业务要求。 三、适用领域大中专院校、科研机构或组网于水利大坝、机场、环境监测、交通运输、军事、农林、水文、极地考察等诸多领域。四、产品特点1.气象观测支架整体采用烤瓷工艺，具有良好的防腐蚀性，可长期运行于各种恶劣的室外环境，安装支架高度包括2m、3m、6m

8、、10m，能够根据不同规范安装气象传感器。2.拥有强大的组网能力，可通过局域网或无线网进行网络化数据监测，局域网可通过Modem、光纤网、路由器等进行组配，无线网可根据通讯距离分为短距离无线传输、中距离无线传输、长距离无线传输三种无线传输方式，一般情况采用GPRS或GSM两种传输方式，主要适合于异地城市之间数据的收发。（1）GPRS通讯方式利用中国移动提供高速无线IP或X.25服务进行数据传输，适合于大流量的气象数据发送，传输