光纤传感器在隧道安全监测中的应用

软件界面

  隧道监测和检测位移、裂缝或异常变形的精确位置的最佳方法是分布式光纤解决方案

  新建和现有的隧道可能会带来与周围岩土和水文地质状况有关的结构风险，以及与设计假设和建筑材料有关的未知风险。这种风险能够最终靠以下现象来发现：

  此类事件的定位是未知的，因此在选定的断面中安装传统仪器对这些破坏的检测和定位是无效。Smartec已开发出一套基于光纤的解决方案，即通过应用拉曼和布里渊散射等先进且成熟的分布式光纤（FO）技术来检测运动。这些解决方案能应用于测量温度和/或应变的检测和定位事件中，温度和/或应变光缆沿着隧道长度方向纵向安装在断面周围不同位置，每米测试一个数据。

  分布式光纤传感器的最先进的技术基于拉曼和布里渊散射。两种系统都利用了光和制造标准光纤的二氧化硅材料之间的非线性相互作用。如果将已知波长的光发射到光纤中，则会在光纤的每个点上将很少量的光散射回去。散射光包含与原始信号不同波长的成分。这些偏移的分量包含有关纤维局部特性（尤其是其应变和温度）的信息。对于应变和变形监测，布里渊散射是唯一的选择，因为拉曼散射仅对温度敏感。

  在诸如隧道这样的岩土工程应用领域中，结构尺寸大和预测破坏的位置都是一种挑战，分布式技术则提供了使用单根光纤传感器监测隧道全长的能力。隧道监测的典型需求包括：检测和定位混凝土衬砌中的裂缝、监测水平和垂直变形、收敛监测，接缝位移和渗水点的定位等。

  所有这些事件的位置都是不可预测的。因此，使用那些安装在某些预定位置的传统点式传感器解决这样一些问题是不切实际的，因为事件有几率发生在安装这些仪器的位置之间。与电测式和点式光纤传感器不同，分布式光纤传感器具有能够在其整个长度上测量物理参数的独特特性，从而能够实现单根传感器测量数千个点。

  测量分布应变需要专门设计的传感器。一定要保证传感器和整体的结构之间沿着整根光纤的完美贴合。

  Smartec针对不一样的隧道安装条件，设计了用于测量应变和温度的不一样的种类的光缆。

  数据管理软件的基本功能旨在自动测量分布式传感器并自动处理大量数据，以检测并定位无法预期的事件。操作人能图形形式实时查看传感器的测量历史数据。该软件还能够触发警报（通过短信、邮件和电话发送）并在显示屏上显示警告。可以针对不一样类型的事件生成警告，包括：应变、温度、泄漏和破裂。

  San Salvatore隧道分布式监控系统的用户界面。颜色表示根据位置记

  Roctest拥有完整系列的基于常规传感器的解决方案，范围从超坚固的传统振弦技术到用于岩土工程及结构健康监测（SHM）的最新光纤技术。可监测的重要资产包括：水坝、隧道、矿山、建筑物、桥梁、核电站以及其它众多无法列举的建筑物。

  Roctest提供各种旁压仪、岩石膨胀计，及用于土壤和岩石的实验室和现场测试设备等。

  Smartec为众多国际项目提供服务，并提供全方位的售前和售后服务，例如：

  确保完全放心，包括现场服务，热线支持，服务计划和维护。我们的维护支持计划提供年度检查和服务，这中间还包括软件更新，性能检查和系统维护。对于任何形式的支持和咨询，请与我们联系并从我们熟练的多语言项目工程师和支持团队获得快速支持。

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