光纤光栅位移传感器在边坡监测中的应用研究

针对传统的边坡监测不能依据边坡工程实际实时动态地掌握边坡发展、变形、破坏过程的问题,提出将光纤光栅位移传感器布设在露天矿工程潜在滑动面上对位移数据进行精确采集并预警的方法。该方法根据得到的位移数据掌握边坡变形破坏过程,然后依据边坡发展变化规律判别滑坡的临滑时刻,从而作出及时准确的预警。试验结果表明,将光纤光栅位移传感器应用在边坡监测中能够得到动态的位移监测曲线,同时依此作出的预警十分准确有效。     

光纤光栅位移传感器在边坡监测中的应用研究

针对传统的边坡监测不能依据边坡工程实际实时动态地掌握边坡发展、变形、破坏过程的问题,提出将光纤光栅位移传感器布设在露天矿工程潜在滑动面上对位移数据进行精确采集并预警的方法。该方法根据得到的位移数据掌握边坡变形破坏过程,然后依据边坡发展变化规律判别滑坡的临滑时刻,从而作出及时准确的预警。试验结果表明,将光纤光栅位移传感器应用在边坡监测中能够得到动态的位移监测曲线,同时依此作出的预警十分准确有效。     

滑坡监测研究及其最新进展

首先分析了目前许多边坡所存在的安全共性问题,指出了对滑坡长期监测的重要性.然后介绍了国内外滑坡安全监测研究的现状,最后介绍了目前世界上较先进的滑坡监测新技术,尤其是光时域反射计和光纤法珀传感器,并展望了滑坡安全监测技术的应用前景.     

某山地变电站二级边坡稳定性分析研究

瑞典条分法是对山地变电站边坡进行稳定性分析的一种有效手段,结合光纤传感技术实际监测可以进一步验证边坡的稳定性。利用瑞典条分法进行边坡稳定性验算,分析其安全系数。并布设表面式裂缝传感器监测边坡表面应变量,监测结果显示上表面IS3传感器的应变变化为近540με,下表面IS4传感器的应变变化为近120με,IS5传感器的应变变化为近120με。布设表面分布式紧套光纤,采用OTDR法监测边坡表面形变,监测结果显示光纤链路的衰减系数为12.567 dB/km,衰减曲线有良好线性,无明显台阶,判定边坡处于稳定状态。     

基于无线传感器网络的山体滑坡预警系统设计

对边坡危岩的失稳变形进行监测监控是预测滑坡等地质灾害发生的有效手段.采用先进的监测技术降低现有监控系统成本、应用低成本的MEMS传感器对边坡危岩的位移、倾斜角、水压、温湿度等信息进行实时监测、扩大监控范围是广泛开展监测预警工作的重要保证.提出了基于无线传感器网络的山体滑坡预警系统的设计方案,介绍了系统结构,详述了系统的硬软件设计、基于无线传感器网络的分层网络结构、无线路由的构建、对环境监控信息的按需采样、实时可靠传输,通过GPRS实现远程信息交互.     

基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统

当前巷道顶板变形监测方式为基于井下工业环网的在线实时监测,采用电子式和光纤光栅式的位移传感器并以无线方式连接,存在有较多监测盲点、误差较大、依靠连续供电等问题。针对上述问题,设计了一种基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统。该系统以布里渊光时域反射计(BOTDR)作为数据采集和分析的核心监测工具,采用5 mm钢绞线光纤作为感测光纤,以锚杆、锚索为固定点布设光缆,通过顶板光纤的应变变化来监测顶板变形状况,实现了对煤矿巷道顶板的实时在线分布式监测。现场应用结果表明,光纤应变变化能够实时准确地反映顶板变形情况,基于光纤应变的顶板监测结果与顶板离层仪监测结果、十字法观测结果一致。用光纤应变表征顶板变形程度消除了人为因素和断电等影响,保证了监测结果的客观性,这种长距离、耐腐蚀、抗干扰、无需供电的分布式光纤应变监测方式为煤矿提供了一种全新的巷道监测手段。     

边坡光纤光栅监测与自适应卡尔曼滤波模型

山地变电站往往建设在地质条件复杂性的位置.地表裂变,突起,土体缓变,往往诱发更严重的地质灾害.结合楚雄220 kV边坡变电站的工程实际情况,利用光纤Bragg光栅(FBG)传感器,进而实现了对大型复杂结构环境的多参量、多点监测.通过建立自适应卡尔曼跟踪滤波模型,对边坡表面应变传感器,温度补偿传感器的数据,进行跟踪滤波,从而得到更为有效的监测数据.     

基于声发射的地震、山体滑坡监测诊断系统的应用研究

阐述了采用声发射技术对矿山、岩石、水土、水工、建筑结构等行业进行监测.岩体工程如矿山边坡、山体边坡,因内外力作用以及外界环境因素影响,易发生滑坡蹋陷,在滑坡蹋陷之前都会有声发射现象发生,如何检测到这些声发射信号,是研究的重点内容.如何根据检测到的声发射信号进行危险预报,确定声发射源,是基于声发射的地震、山体滑坡监测诊断系统的主要研究任务.     

基于GPS／GPRS／ASP．NET的大冶铁矿滑坡监测系统的实现

由于大冶铁矿具有落差极大的高陡边坡、特殊的地质构造以及特定的生产环境等特点,滑坡灾害发生十分频繁,传统的有线通信方式的监测系统也很难实现。为了减少滑坡灾害所带来的损失,提出了一种基于GPS／GPRS／ASP．NET技术的．将远程监测和应急救援功能相结合的滑坡监测系统,为矿区监测开辟了一条新思路。     

大型人工边坡稳定性地基InSAR监测研究

鉴于国内地基InSAR技术尚处于起步阶段,相关应用研究资料及报道屈指可数,因此开展了神农架林区大型人工边坡的地基InSAR监测实验,并分析了该边坡整体形变场和变形过程及其与降雨的关系。结果表明,该边坡上部发生明显变形,有整体滑动趋势,边坡中部存在若干形变较大的塌滑区域。此外,降雨对边坡形变具有较大的影响,降雨越大则形变越大。监测结果为该边坡稳定性评价提供了重要基础资料,初步验证了地基InSAR在边坡稳定性监测中的可行性及其广阔的应用前景。     

基于光纤自缠绞的分布式管道形变传感器

设计了一种分布式光纤管道形变传感器，它仅用一根光纤通过自缠绞形成微弯．完成对形变的传感功能。并采用OTDR技术实现分布式检测，对其传感机制建立了一新颖的理论模型。经理论分析和数值模拟表明，它可实时监测管道形变，具有很大的应用价值。     

光纤和电阻应变片在结构变形测试中的对比试验研究

在测量结构应变和变形时,传统的电阻应变片测试技术和新型的光栅布拉格光纤传感技术（FBG）、布里渊光时域反射技术（BOTDR）三者均具有不同的监测原理。设计并进行了基于这三种监测技术的简支梁弯曲试验,测试结构应变,对比结构挠曲变形,分析了三种监测技术在应变测量中的精度、灵敏度、布设工艺和适用性等,评价了两种光纤传感技术用于结构挠曲变形测试的特性。为选择土木工程结构监测手段提供参考依据,对进一步研究、开发新型应变传感器和监测仪具有参考价值。     

分布式光纤传感器大坝安全监控系统研究

本文研究了一种基于分布式光纤传感器的大坝安全监控系统.系统可实时监控、预警大坝温度、应变、裂纹、位移和渗漏等信息,监测大坝上下游水位信息、区域降雨量信息等,旨在大坝施工和运行期间监测大坝的各个安全参数,确保大坝的安全.系统采用了分布式光纤监测系统,集成光纤的感应和传输功能于一体,为防御大坝可能造成的洪水灾害,提供快速技术支撑.     

基于布里渊散射的结构应力光纤测试技术研究

作者通过分析一定功率的脉冲光射入光纤中的布里渊散射规律,介绍了分布式光纤测量测量轴向应力的基本原理;制作实验装置,测量单独的应变模型,分析散射回来的波形图,初步了解应力在光纤布里渊散射波谱上的图像特征;将应力作用于光纤的不同位置,对比它们与无应力作用诗所得到的散射波形之间的图像差异,研究其对光脉冲在光纤传输过程中的影响规律;结果表明,应力的作用大小,作用位置的不同都会对脉冲光的传播造成影响,主要在于影响布里渊散射的斯托克斯光和反斯托克斯光;本次研究所得可以为分布式光纤测量提供参考,为分布式光纤在测量微型形变的应用中有一定的促进作用;本次研究的创新点在于使用滑轮的方法,解决同等应力在分布光纤的不同位置作用效果。     

BGP9L-6G高压配电开关柜的温度监测系统设计

针对井下变电所采用的BGP9L-6G高压配电开关触点、母线温度监测这一难题,文章提出了一种基于光纤传感技术的主动式温度监测系统设计方案。该系统采用AVR单片机控制光源发出光信号,光信号经输入光纤进入光纤温度传感器,光纤温度传感器内部的双金属片受环境温度影响产生的变形转换为上下位移,使耦合到输出光纤的光强发生变化;经过调制的光信号与未经光纤传感器调制的光信号经过光电转换后进入LOG114进行对数放大、差动放大,并输出二者的电流比;之后通过A/D转换、数据分析计算等得到温度值。在高低温试验机上的实验结果表明,该系统检测灵敏度高。     

长周期光纤光栅的制作方法进展

介绍了长周期光纤光栅制作技术上的进展。阐述了长周期光纤光栅制作方法的分类,可分为在一般光纤上制作的长周期光纤光栅和在特殊光纤上制作的长周期光纤光栅;前者又可分为基于非形变的制备方法和基于形变的制备方法,基于非形变的制备方法以幅值掩模法和逐点写入法为代表,基于形变方法制备的长周期光纤光栅,一般通过刻槽使光纤发生微小形变;给出了各种制作方法的特点。     

新型埋入式长距离应变光纤传感器研制及性能研究

基于布里渊散射的分布式光纤传感技术可检测长距离光纤沿线的分布式应变和温度,非常适用于结构健康监测.但如何保证传感光纤在铺设及后期监测过程中的安全性是其应用于土木工程领域的关键问题.介绍了一种新型埋入式长距离光纤传感器的研制方法,首先在结构施工过程中根据监测网设计预埋微管,再通过气吹技术将传感光纤铺设至微管内部,最后利用...     

基于便携式智能传感技术的配电设备监测及预警研究

针对数据提取粗糙,导致配电设备监测预警精度差的问题,将便携式智能传感技术中的光纤传感技术应用到配电设备监测及预警中。基于光纤光栅传感原理,解决光纤传感器温度应力交叉敏感问题,应用样本关联系数,粗略提取最初的振动时间段数据,应用支持向量机方法,提取配电设备监测数据细节,架构配电设备预警流程,完成基于便携式智能传感技术的配电设备监测及预警研究。以配电设备的电流波形与电压波形为实验指标,测试结果表明,监测结果与实际的波形相差较小,且添加故障后,震荡幅度较小,在配电设备正常时,完成配电设备监测及预警。