[發明專利]基于光纖的面板堆石壩混凝土面板縫間滲流監測系統

在審

• 申請號: 201910184534.7
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109799047A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 陳緒高;代喬亨
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01M3/38
• 分類號: G01M3/38;G01N15/08
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 陳立志

本發明涉及安全監測領域，公開了一種基于光纖的面板堆石壩混凝土面板縫間滲流監測系統，用以解決目前技術難以有效地捕捉到運行過程中的滲流、滲壓以及有效準確判斷工程建筑物運行的問題。本發明包括光纖束和計算機，所述光纖束與所述計算機通信；所述光纖束用于設置在面板堆石壩的混凝土面板縫間，所述光纖束由多個用于檢測縫間壓力、溫度和濕度的光纖光柵依次連接而成；當光纖束上有光纖光柵檢測到縫間的壓力、溫度或濕度發生變化并反饋給計算機時，計算機通過光纖頭的編號和編號?位置表定位出發生壓力、溫度或者濕度變化的位置。本發明適用于面板堆石壩混凝土面板縫間滲流監測。

技術領域

本發明涉及安全監測領域，特別涉及基于光纖的面板堆石壩混凝土面板縫間滲流監測系統。

背景技術

水電工程規模巨大，一般都建設在人煙稀少的偏遠山區，工程條件復雜，工程建設難度及技術要求更高。隨著我國水電事業的迅速發展及工程規模在不斷增大，也對工程和下游人員、財產的安全構成了更大的威脅，從而對工程建筑物的安全運行提出了更高要求。因此，為確保工程的安全，不僅需要工程本身有可行、可靠的方案及其施工，也需要有監視其安全運行的監測手段，獲得其運行及其過程中的應力、變形監測信息，獲得并確保工程建筑物的正常安全運行，監視工程安全運行，發揮其應有的工程經濟效益和社會效益。

這需根據工程監測對象或目標運行的基本要求，按其關運行及相關監測的規程規范，按確保工程建筑物運行安全的原則，從照及工程全面、側重工程重點、難點、疑點出發，結合同類工程經驗(如：)擬定(認為或假設)監測項目及其監測點布設監測儀器。對于面板堆石壩工程，關鍵及其重點部位之一就是大壩工程的防滲體混凝土面板，面板運行的薄弱及其容易損壞之處是面板周邊縫和板間垂直縫，我們作好其監測監視其安全運行的基礎和關鍵，尤其是滲流監測。

目前現有常規監測手段及方法是在混凝土面板與趾板周邊縫、面板間垂直縫上，根據現有監測規范和面板堆石壩工程滲流運行特點，按監視其安全運行需要出發，確定在需要監測的部位及其測點布設滲壓計進行監測。這種滲流監測及其布設方式和方法是一種不連續、間斷的點式監測，具有許多的不確定性，難以完全有效地捕捉到運行過程中的滲流、滲壓(運行過程中會發生或出現新滲漏點等)和有效準確判斷工程建筑物運行。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于光纖的面板堆石壩混凝土面板縫間滲流監測系統，用以解決目前技術難以有效地捕捉到運行過程中的滲流、滲壓以及有效準確判斷工程建筑物運行的問題。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案是：基于光纖的面板堆石壩混凝土面板縫間滲流監測系統，包括光纖束和計算機，所述光纖束與所述計算機通信；所述光纖束用于設置在面板堆石壩的混凝土面板縫間，且所述光纖束由多個用于檢測縫間壓力、溫度和濕度的光纖光柵依次連接而成。

具體的來說，根據實際檢測位置，混凝土面板縫可以包括：混凝土面板與趾板間形成的周邊縫，和/或相鄰兩個混凝土面板之間形成的垂直縫。即所述光纖束可設置在面板堆石壩的混凝土面板與趾板間形成的周邊縫中，和/或設置在面板堆石壩的相鄰兩個混凝土面板之間形成的垂直縫中。

進一步的，為了對縫間的滲流、滲壓進行準確定位，所述計算機存儲有一張編號-位置表，當光纖束上有光纖光柵檢測到縫間的壓力、溫度或濕度發生變化并反饋給所述計算機時，所述計算機通過光纖光柵的編號和所述編號-位置表定位出發生壓力、溫度或者濕度變化的位置。

進一步的，為了獲取縫間的滲漏程度，本發明在整條光纖束上還捆綁有加熱電纜，所述加熱電纜與所述計算機通信；當所述計算機定位出發生溫度或者濕度變化的位置后，所述計算機還將控制所述加熱電纜對定位位置進行加熱，并記錄將定位位置加熱至正常的溫度或者濕度所消耗的功耗，根據加熱所消耗功耗計算出縫間的滲漏程度。

本發明與現有技術相比具有以下優點：