[实用新型]一种水利堤坝渗透型探测光缆

说明书

技术领域

本实用新型涉及探测光缆技术设备领域，特别涉及一种水利堤坝渗透型探测光缆。

背景技术

水力工程代表着巨额投资和巨大的经济、社会利益，同时也蕴藏着潜在的成灾风险。近年来由于堤坝溃决给人们留下了惨痛的教训，带来了巨大的经济损失，也引起全世界各个国家对堤坝安全的监测研究。堤坝在运行过程中，因材料、地质、施工、外力影响等原因，常常会发生各种险情，主要有裂缝、渗漏、崩塌、满溢和决口等险情，每种险情发生，如不及时消除险情，都可能引发严重的事故，因此对堤坝工程进行安全监测尤为重要，

现有技术中，绝大部分的堤坝安全监测都采用电测系统，如电阻应变计等，其主要观测项目大体分为：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。现有技术的缺点或不足为：1、传统的电测系统普遍存在抗干扰能力差，长期稳定性差，相对误差、零漂等缺点而很难满足实际需求；2、物探仪器主要是传导类电法与波动类，传导类电法由于其较低的现场测试速度，使其在堤坝隐患探测中的主导地位受到极大限制；波动类方法探测速度较快，但受到探测频率的限制；3、探测对象的严重不均匀性，由于堤坝建成的年代不同，所使用的材质不同，加上抢险的紧急情况下所使用的各种应急物资造成堤坝内部的物性十分复杂，从而加大了高分辨探测的技术难度；且堤坝的特点决定了物探观测到的波场更为复杂，来自堤坝边界面反射干扰波的影响也会更加严重；4、探测深度对分辨率提出更高要求，堤坝隐患探测要求仪器的探测深度一般在lOm～30m以内，由于隐患尺寸较小时只有十几厘米到几十厘米，有时甚至更小，这就要求仪器有较高的分辨能力。为了提高分辨率，必须使用频率比较高的波，但是，频率高之后其波的穿透能力将会大大降低，难以达到所要求的探测深度，这就要求确定一个最佳的频率波；5、探测环境的特殊性，堤坝上探测，有的堤坝同时作为交通道路，噪声干扰较大，有时在水面上工作，这些都会严重影响数据的采集质量。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种水利堤坝渗透型探测光缆，针对现有技术中的不足，采用扁平侧圆弧对称式光缆，通过内置光纤传感器监测系统代替传统技术中的电测系统，采用光纤采集信号，即可以感测信号又可传输信号；因堤坝建设的地理位置、材料、地质、施工、外力的影响，要求光纤具有不带电、抗射频和电磁干扰、防燃、防爆、抗腐蚀、耐高温和强电磁场，采用对称配置的加热铜丝和无缝钢管保护屋实现探测光缆具有抗射频、电磁干扰、抗压、抗拉、抗腐蚀、防水功能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种水利堤坝渗透型探测光缆，包括外护套、加热铜丝、无缝钢管、涂覆层、包层、纤芯，其特征在于：

所述外护套是由含阻燃剂的聚烯烃热塑性低烟无卤复合材料而成的扁平侧圆弧对称带状线缆，所述外护套的中心位置设置有无缝钢管，所述无缝钢管两侧的外护套内扁平中心位置对称设置有两根加热铜丝，所述无缝钢管内部设置有光纤，所述光纤依次包括涂覆层、包层和纤芯；两根所述加热铜丝位于外护套左右方向四分之一位置；所述加热铜丝为单股铜丝，通电加热后，光纤的监测温度差可达到15℃，灵敏度可精确到±1℃；所述涂覆层材质为聚丙烯酸酯，所述包层为掺杂的二氧化硅，所述纤芯材质为二氧化硅。

所述无缝钢管包覆在光纤外，具有防咬、防蚁的功能以及良好的抗弯、抗压、抗电磁干扰能力，所述无缝钢管采用耐腐蚀性能强的304不锈钢材料制成的无油型无缝钢管护层，使得探测光缆具有抗挤压和抗拉特性。

优选的，所述外护套最高温度达到70℃，所述外护套外部尺寸为7.70×4.70mm；所述无缝钢管单边壁厚为0.45mm，管径为2.00mm±0.10mm；所述涂覆层、包层、纤芯合成为0.25mm裸光纤，并置于无缝钢管内。

所述深测光缆温度应变灵敏度公差为1℃，并具有阻燃自熄特性；所述探测光缆满足工作温度在-20℃到+70℃之间，无光纤断裂及护套开裂；探测光缆长期工作压力为800N，短期工作压力为1000N条件下，光纤信号采集与传输不受影响；所述探测光缆在敷设时允许弯曲半径达到20倍缆径。