[實用新型]對井壁進行監測的光纖傳感器系統

有效

• 申請號: 201820397158.0
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN208091464U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 程樺;彭世龍;榮傳新;姚直書;王曉健;孫家應;余大有;李華;黎明鏡;唐彬;張楠;林鍵;王志;王彬;段寅;劉小虎
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學;安徽省煤田地質局第一勘探隊
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G01B11/14;G01B11/16;G01B11/26;G01B11/02;G01K11/32
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;徐麗娜

1.一種對井壁進行監測的光纖傳感器系統，用于既有井筒條件下的深立井進行地層加固注漿的過程中對所述井壁進行監測，進而對變形進行預警，其特征在于，

所述光纖傳感器系統包括：分布式光纖傳感器、光纖光柵應變傳感器、外置光纖光柵溫度傳感器、光纜、分布式光纖解調儀、光纖光柵解調儀和計算機，

若干個所述分布式光纖傳感器、若干個所述光纖光柵應變傳感器和若干個所述外置光纖光柵溫度傳感器均設置在所述井壁的內表面上；

若干個所述分布式光纖傳感器均通過所述光纜與所述分布式光纖解調儀連接，所述分布式光纖解調儀與所述計算機連接，由所述分布式光纖解調儀向所述計算機傳遞解調后的所述分布式光纖傳感器采集的波長信號；

所述光纖光柵應變傳感器和所述外置光纖光柵溫度傳感器均通過所述光纜與所述光纖光柵解調儀連接，所述光纖光柵解調儀與所述計算機連接，由所述光纖光柵解調儀向所述計算機傳遞解調后的所述光纖光柵應變傳感器和所述外置光纖光柵溫度傳感器采集的波長信號。

2.根據權利要求1所述的光纖傳感器系統，其特征在于，

沿所述井壁的豎直方向上還設置有一至兩個卸壓槽監測層位，所述卸壓槽監測層位設置在所述井壁的卸壓槽的位置上；

所述光纖傳感器系統還包括有：光纖光柵長標距傳感器、光纖光柵角度傳感器和光纖光柵位移傳感器；

在所述卸壓槽監測層位內若干個所述光纖光柵長標距傳感器、若干個所述光纖光柵角度傳感器、若干個所述光纖光柵位移傳感器和若干個所述外置光纖光柵溫度傳感器均設置在所述井壁的內表面上；

所述光纖光柵長標距傳感器、所述光纖光柵角度傳感器、所述光纖光柵位移傳感器和所述外置光纖光柵溫度傳感器均通過所述光纜與所述光纖光柵解調儀連接，由所述光纖光柵解調儀向所述計算機傳遞解調后的所述光纖光柵長標距傳感器、所述光纖光柵角度傳感器和、所述光纖光柵位移傳感器和所述外置光纖光柵溫度傳感器采集的波長信號。

3.根據權利要求2所述的光纖傳感器系統，其特征在于，

沿所述井壁的內表面豎向設置有多個所述分布式光纖傳感器；

沿所述井壁的豎直方向上還設置有多個水平的正常監測層位，每個所述正常監測層位包括一個沿所述井壁的內表面環向設置的所述分布式光纖傳感器、多個沿所述井壁的內表面豎向和多個沿所述井壁的內表面環向設置的所述光纖光柵應變傳感器、多個沿所述井壁的內表面豎向設置的所述外置光纖光柵溫度傳感器和一條所述光纜，其中，沿所述井壁的內表面環向設置的所述光纖光柵應變傳感器的內部均設置有一個內置光纖光柵溫度傳感器；

每個所述卸壓槽監測層位包括多個沿所述井壁的內表面豎向設置的所述光纖光柵長標距傳感器、多個在所述井壁的內表面上設置的所述光纖光柵角度傳感器、多個沿所述井壁的內表面豎向設置的所述光纖光柵位移傳感器、多個沿所述井壁的卸壓槽的內表面豎向設置的所述外置光纖光柵溫度傳感器和一條所述光纜，其中，所述光纖光柵長標距傳感器的內部均設置有一個所述內置光纖光柵溫度傳感器。

4.根據權利要求3所述的光纖傳感器系統，其特征在于，

沿所述井壁豎向設置的所述分布式光纖傳感器共有二至四根，每根豎向設置的所述分布式光纖傳感器均由所述井壁的頂端延伸至所述井壁的底端，豎向設置的所述分布式光纖傳感器均勻分布在所述井壁的內表面上；

在每個所述正常監測層位內環向設置的所述分布式光纖傳感器沿所述井壁的內表面形成一個圓。

5.根據權利要求3所述的光纖傳感器系統，其特征在于，

在每個所述正常監測層位內豎向設置的所述光纖光柵應變傳感器設置有四至八個、環向設置的所述光纖光柵應變傳感器設置有四至八個、豎向設置的所述外置光纖光柵溫度傳感器設置有一至兩個，在一個所述正常監測層位內豎向設置的所述光纖光柵應變傳感器與環向設置的所述光纖光柵應變傳感器的數量相同；

在一個所述正常監測層位內的豎向設置的所述光纖光柵應變傳感器均勻分布在所述井壁的內表面上、環向設置的所述光纖光柵應變傳感器均勻分布在所述井壁的內表面上。