[发明专利]一种能够剔除温度影响的分布式光纤围堰监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于分布式传感光纤的围堰监测系统及方法，系统包括钢板桩、分布式传感光纤、第一光纤接头、第二光纤接头以及分布式传感光纤解调仪；钢板桩的腹板的内侧形成有光纤安装槽，光纤安装槽包括第一钢筋、第二钢筋、第一连接部、第二连接部以及角钢，第一钢筋与第二钢筋平行以形成凹槽，角钢与第一钢筋平行并倒立放置以形成空腔；第一连接部连接第一钢筋与角钢，第二连接部连接第二钢筋与角钢；分布式传感光纤设置于凹槽与连接部的第一部分与腹板贴合，设置于空腔的第二部分固定于角钢上；分布式传感光纤的两端连接至所述分布式传感光纤解调仪。本发明能提供精确、可靠的监测数据，保证基坑开挖安全和可靠性。

技术领域

本发明涉及围堰监测领域，尤其涉及一种能够剔除温度影响的分布式光纤围堰监测系统及方法。

背景技术

围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施而修建的临时性围护结构(通常采用钢材)。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作为正式建筑物的一部分外，围堰一般在用完后拆除。

在使用围堰技术的过程中，由于河床的错综复杂且多变，导致无法对河床进行准确的测量，因此很容易造成围堰的坍塌，这不仅仅会延误工期，还会造成巨大的人员财产损失。

为了防止围堰出现一些不良的突发事故，通常的手段是进行围堰安全监控，通过全程动态监控，实时对钢围堰承受能力进行评估，用以确定钢围堰是否安全。

现有的围堰监测通常采用的是点式或准分布式监测，其存在布置困难、漏检、成本高、监测不稳定、容易受环境因素影响，监测范围小和耐久性能不足的缺点。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够剔除温度影响的分布式光纤围堰监测系统及方法，其具有受环境温度影响小，监测范围大、耐久性、耐腐蚀和长期稳定性好的优点，从而为工程的动态风险评估提供精确、可靠的监测数据，保证基坑开挖安全和可靠性。

本发明实施例提供了一种能够剔除温度影响的分布式光纤围堰监测系统，包括用于构建形成围堰结构的钢板桩、分布式传感光纤、第一光纤接头、第二光纤接头以及分布式传感光纤解调仪；其中，所述钢板桩的腹板的内侧形成有光纤安装槽，所述光纤安装槽包括第一钢筋、第二钢筋、第一连接部、第二连接部以及角钢，所述第一钢筋与所述第二钢筋平行并保持预定间距放置在所述腹板的中轴线上方以形成凹槽，所述角钢与所述第一钢筋平行并倒立放置在所述腹板的中轴线下方以形成空腔；所述第一连接部连接所述第一钢筋与所述角钢，所述第二连接部连接所述第二钢筋与所述角钢；

所述分布式传感光纤设置于所述光纤安装槽内，其中，所述分布式传感光纤设置于所述凹槽与所述连接部的第一部分与所述腹板贴合，所述分布式传感光纤设置于所述空腔的第二部分固定于所述角钢上；

所述第一分布式传感光纤的两端从所述光纤安装槽的两个开口延伸出；所述分布式传感光纤延伸出的两端分别通过所述第一光纤接头以及所述第二光纤接头连接至所述分布式传感光纤解调仪。

优选地，所述第一钢筋以及第二钢筋的间距为10mm，所述第一钢筋以及第二钢筋的直径为6mm。

优选地，所述分布式传感光纤通过环氧树脂胶水固定于所述凹槽内。

优选地，所述分布式传感光纤设置于所述空腔的部分未与所述腹板接触。

优选地，所述第一光纤接头以及所述第二光纤接头均为APC接头。

优选地，所述分布式传感光纤从所述光纤安装槽的两个开口延伸出的两部分长度相等。

本发明实施例还提供了一种基于上述的分布式光纤围堰监测系统的围堰监测方法，包括：

获取与所述分布式传感光纤的第二部分对应的由环境温度变化造成的光纤应变值；