[發明專利]一種能夠剔除溫度影響的分布式光纖圍堰監測系統及方法

有效

• 申請號: 201910696847.0
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110397053B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 余昌平;雷志強;毛景權;王剛;張春雨;田樂;南青濤;熊志勇;莫昭輝
• 申請（專利權）人: 中交一公局橋隧工程有限公司;廣州大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;E02D19/04
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 邢江峰

1.一種能夠剔除溫度影響的分布式光纖圍堰監測系統，其特征在于，包括用于構建形成圍堰結構的鋼板樁、分布式傳感光纖、第一光纖接頭、第二光纖接頭以及分布式傳感光纖解調儀；其中，所述鋼板樁的腹板的內側形成有光纖安裝槽，所述光纖安裝槽包括第一鋼筋、第二鋼筋、第一連接部、第二連接部以及角鋼，所述第一鋼筋與所述第二鋼筋平行并保持預定間距放置在所述腹板的中軸線上方以形成凹槽，所述角鋼與所述第一鋼筋平行并倒立放置在所述腹板的中軸線下方以形成空腔；所述第一連接部連接所述第一鋼筋與所述角鋼，所述第二連接部連接所述第二鋼筋與所述角鋼；

所述分布式傳感光纖設置于所述光纖安裝槽內，其中，所述分布式傳感光纖設置于所述凹槽與連接部的第一部分與所述腹板貼合，所述分布式傳感光纖的第一部分粘貼在所述鋼板樁的腹板上；所述分布式傳感光纖設置于所述空腔的第二部分固定于所述角鋼上；所述分布式傳感光纖設置于所述空腔的第二部分未與所述腹板產生接觸；

所述分布式傳感光纖的兩端從所述光纖安裝槽的兩個開口延伸出；所述分布式傳感光纖延伸出的兩端分別通過所述第一光纖接頭以及所述第二光纖接頭連接至所述分布式傳感光纖解調儀。

2.根據權利要求1所述的分布式光纖圍堰監測系統，其特征在于，所述第一鋼筋以及第二鋼筋的間距為10mm，所述第一鋼筋以及第二鋼筋的直徑為6mm。

3.根據權利要求1所述的分布式光纖圍堰監測系統，其特征在于，所述分布式傳感光纖的第一部分通過環氧樹脂膠水固定于所述凹槽內。

4.根據權利要求1所述的分布式光纖圍堰監測系統，其特征在于，所述第一光纖接頭以及所述第二光纖接頭均為APC接頭。

5.根據權利要求1所述的分布式光纖圍堰監測系統，其特征在于，所述分布式傳感光纖從所述光纖安裝槽的兩個開口延伸出的兩部分長度相等。

6.一種基于如權利要求1至5任意一項的分布式光纖圍堰監測系統的圍堰監測方法，其特征在于，包括：

獲取與所述分布式傳感光纖的第二部分對應的由環境溫度變化造成的光纖應變值；

獲取與所述分布式傳感光纖的第一部分對應的應變測量值；其中，所述應變測量值包括因環境溫度變化造成的光纖應變值以及因鋼板樁形變而產生的實際應變值；

根據所述應變測量值以及所述光纖應變值的差值，獲得所述分布式傳感光纖形變而產生的實際應變值，以根據實際應變值對所述鋼板樁進行監測。

7.根據權利要求6所述的分布式光纖圍堰監測系統的圍堰監測方法，其特征在于，所述獲取與所述分布式傳感光纖的第二部分對應的由環境溫度變化造成的光纖應變值以及獲取與所述分布式傳感光纖的第一部分對應的應變測量值，具體為：

記錄分布式傳感光纖的第一部分的長度以及第二部分的長度；

通過所述分布式傳感光纖解調儀測量得到兩個應變值，并根據長度判斷與所述第一部分對應的應變測量值以及與所述第二部分對應的光纖應變值。