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水電大壩、江河堤壩、輸水管道以及其他一些水利設(shè)施如水閘等常修建在各種各樣的地質(zhì)、地形及水文環(huán)境中,承受著靜水、動(dòng)水、滲水等各種作用,工作條件十分復(fù)雜,由于客觀條件的復(fù)雜以及技術(shù)水平的限制,即使精心設(shè)計(jì),精心施工也無(wú)法做到盡善盡美,萬(wàn)無(wú)一失,隨著時(shí)間的推移以及環(huán)境的不斷變化,這些設(shè)施還會(huì)變形、老化,因此必須從一開(kāi)始就對(duì)他們進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控,隨時(shí)掌握它們的變化動(dòng)態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)不安全現(xiàn)象,真正做到防患未然。
水電大壩 水電大壩健康監(jiān)測(cè)示意圖
多數(shù)水利設(shè)施往往范圍廣、環(huán)境惡劣、地質(zhì)條件復(fù)雜,因此能否實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)測(cè)關(guān)鍵在于使用的技術(shù)條件和手段,傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)是無(wú)法從根本上滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)需求的,特別是傳統(tǒng)的電信號(hào)監(jiān)測(cè)技術(shù),無(wú)法在曠野長(zhǎng)期大范圍的做實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。
輸水管道維修 輸水管道健康監(jiān)測(cè)示意圖
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,特別是光傳感技術(shù)的不斷成熟,采用光傳感技術(shù)用于水利水電方面的健康監(jiān)測(cè)已經(jīng)被逐步接受,尤其是光纖光柵傳感技術(shù)的應(yīng)用,從根本上解決了傳統(tǒng)電信號(hào)技術(shù)不能解決的難題,由于光纖光柵傳感器是一種光波長(zhǎng)檢測(cè)技術(shù)的無(wú)源傳感器,無(wú)需供電,抗任何電磁干擾,可以長(zhǎng)距離、大面積、長(zhǎng)時(shí)間的在各類(lèi)惡劣環(huán)境中工作,因此特別適合在水利水電以及水務(wù)領(lǐng)域從事安全監(jiān)測(cè)。
根據(jù)行業(yè)規(guī)范和監(jiān)測(cè)要求,目前可以滿(mǎn)足水工條件的光纖光柵傳感器器件有:溫度計(jì)、應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)、位移計(jì)、無(wú)應(yīng)力計(jì)、滲壓計(jì)、土壓計(jì)、錨桿測(cè)力計(jì)等,可采用光纖光柵傳感器監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目有:
分類(lèi) | 傳感器名稱(chēng) |
位移監(jiān)測(cè) | 光纖光柵土體位移計(jì) |
光纖光柵位移計(jì) | |
光纖光柵傾斜計(jì) | |
滲流監(jiān)測(cè) | 光纖光柵土壓計(jì) |
光纖光柵滲壓計(jì) | |
應(yīng)變監(jiān)測(cè) | 埋入應(yīng)變傳感器 |
光纖光柵FRP智能錨桿 | |
管網(wǎng)滲漏 | 光纖光柵溫度計(jì) |
防汛墻結(jié)構(gòu)安全健康監(jiān)測(cè)
壩體內(nèi)的光纖光柵傳感器無(wú)需供電,傳感器可串連使用,構(gòu)成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)場(chǎng)傳感器信號(hào)可通過(guò)光纜直接遠(yuǎn)距離傳輸?shù)娇刂剖?,光纖光柵傳感系統(tǒng)可采用雙光纖布設(shè)傳感器,即使傳感器間光纖斷開(kāi)也不影響其他傳感器的運(yùn)行。傳感器與數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間的數(shù)據(jù)均采用光纖傳輸,抗干擾能力遠(yuǎn)高于電纜。
此外水務(wù)部門(mén)的閘門(mén)啟閉狀態(tài)的監(jiān)測(cè)也很重要,閘門(mén)關(guān)閉不及時(shí),會(huì)形成漏水、滲水,閘門(mén)不能閉合,會(huì)形成潮水倒灌,為了了解閘門(mén)的啟閉狀態(tài),建立一套閘門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)很有必要。因此采用光纖光柵技術(shù)做成的閘位計(jì)就能很好的滿(mǎn)足閘門(mén)監(jiān)測(cè)的需要。
閘位計(jì)示意圖 移門(mén)及閘位計(jì)的安裝 拍門(mén)及開(kāi)位計(jì)的安裝