[发明专利]一种船闸水位监测装置和监测方法

权利要求书

1.一种船闸水位监测装置和监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：根据不同区域对测量分辨率的要求，对硬质立管进行不同螺距的螺旋或轴向直线开槽处理；

步骤二：将光缆铺设于所述硬质立管的螺旋沟槽中，标记每个光栅传感器的位置，并进行光栅编号，则光栅序号n：

其中，a表示实际水位所在的水域区段数；i为不同监测要求分辨率的水域区段；d_i、h_i分别为i区段内硬质立管的开槽间距和区域高度；

步骤三：在船闸水下指定位置安装所述硬质立管，最下方传感器位于参考零水位处，水面上方的光缆与光纤光栅解调仪连接；

步骤四：比较光纤光栅解调仪解调出各个温度传感器温度值，根据差异最大的两个温度传感器的位置进行水位初步定位，之后根据水域和空气域的温度系数计算水位精准值；

步骤五：根据量程和分辨率设计硬质立管，确定机械结构，制作传感装置实物；

步骤六：将水位监测装置实物置于人工水池中，人为改变水池水量，测量各个光纤温度传感器的波长变化；

步骤七：分析温度-波长曲线，提取灵敏度和线性度，优化步骤三～步骤五的设计。

2.根据权利要求1所述的一种船闸水位监测装置和监测方法，其特征在于，所述的步骤一中的硬质立管开槽方法如下，在不超过光纤光栅解调能力和满足水位监测要求的前提下，使螺旋沟槽的螺距小于等于水位监测要求分辨率；在不做监测要求的范围内，可以沿硬质立管轴向直线刻槽。

3.根据权利要求1所述的一种船闸水位监测装置和监测方法，其特征在于，所述的光栅传感器是由光纤中刻写的反射率低于0.1％的超弱光纤光栅，且其长度小于10mm，光栅间距小于0.5m。

4.根据权利要求1所述的一种船闸水位监测装置和监测方法，其特征在于，所述的光栅传感器有多种波长，且波长间隔一般大于2nm。