光纤光栅传感器在长距离有压引水隧洞中的应用

某长距离有压引水隧洞安全监测设计中部分监测断面距离监测数据采集站较远(3~4 km),振弦式等传统类型的传感器由于信号传输距离限制无法满足要求。针对这种情况,工程选用可以长距离传输信号的光纤光栅传感器,并对传感器进行串联或并联,结合有压隧洞运行环境对主干传输光缆、断面接头保护盒等提出定制要求。目前已经埋设225支光纤光栅传感器,绝大多数传感器状态良好,信号稳定,第一个监测断面21支光纤光栅传感器已经埋设3年,表明光纤光栅传感器在水工隧洞监测中的长期稳定性。通过采用光纤光栅传感器扩大了长距离隧洞的监测范围,可为类似工程安全监测提供参考。     

光纤光栅传感器在隧洞裂缝实时监测中的应用

光纤光栅传感器以其信号传输距离长、串联组网便捷、实时动态监测、抗干扰强等特点,在岩土工程尤其是隧洞工程中应用速度较快。本文结合隧洞裂缝实时监测,介绍了光纤光栅传感器的特点以及现场实施要点。工程应用效果良好,为隧洞等长距离工程安全监测提供参考。     

引输水隧洞和管线工程安全监测设计

文中主要介绍了长距离大型引输水隧洞和输水管线工程安全监测系统设计,包括监测断面布置、监测项目的选择、监测仪器的选择、监测数据采集站的设置、监测信号传输等,并对光纤光栅式仪器解决隧洞监测信号,长距离传输问题进行了初步探索。     

光纤渗压计试验研究

介绍了光纤传感器工作原理和光纤渗压计室内检验及标定 ,并通过现场试验 ,对光纤渗压计的技术性能作出了评价。光纤传感器以其独特的优点 ,比传统的监测仪器更适用于环境复杂的堤防工程安全监测。     

南水北调中线光缆自动监测系统的设计与应用

针对南水北调中线工程光纤布设距离长、故障查找困难、维护难度大等问题，设计基于地理信息系统（GIS）和光时域反射仪（OTDR）的光缆在线自动监测系统。系统由多个不同的遥控测试单元、中央监测服务器与相关软件界面组成，通过先进的光通信技术，利用大数据分析、波分复用（WDM）、相干光检测等技术，依据光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减信息并分析故障原因，结合云平台处理技术，实现对光纤通道实时在线监测。根据监测结果和GIS基础资源确定故障点，通过资源管理平台对故障进行精准定位，生成故障告警信息，发送短信至运维人员及时维护。光缆在线监测系统的应用，实现了光缆故障的精确定位和高效的运维管理。     

基于波分复用技术的FBG传感器线性阵列测温系统应用研究

不同的光纤光栅可具有不同的中心波长,利用光通信技术中的波分复用技术,可以实现在一根光缆中同时传输多个不同中心波长的光信号,将这些不同波长的光纤光栅传感器级联在一根光缆上,构成传感器线性阵列拓扑结构,则可以实现准分布式的多点测量。将基于波分复用技术的光纤布拉格光栅传感器线性阵列测温系统应用于大体积混凝土施工过程中的温控测量,目前在国内尚不多见。通过在三峡工程升船机塔柱安全监测项目的温控测量,为延拓光纤布拉格光栅测温系统的应用范围积累了一些有益经验,也为光纤布拉格光栅测温系统应用于大型水利工程的混凝土温控测量获取了宝贵资料。     

分布式光纤堤坝形变监测试验研究

采用DiTeSt分布式光纤测量系统开展了堤坝形变监测试验研究,通过监测渗流和加载作用对模型堤坝形变的影响,验证了采用分布式光缆作为形变传感器监测堤坝形变的可行性:采用基于Brillouin光时域反射的分布式光纤传感技术监测堤坝形变是可行的,光纤的受力变形基本能够反映坝体的形变。     

光纤布拉格光栅隧道应力应变监测系统

隧道二次衬砌应力、应变状态的长期监测,一直是国内外岩土工程界关注的焦点.对此.分析了光纤光栅传感器传感原理,提出了将光纤布拉格光栅传感器应用于隧道二次衬砌应力、应变监测的新方案.同时,在现场进行光纤布拉格光栅传感器与钢弦式传感器的对比实验,并进行优势分析.实验结果表明:光纤布拉格光栅传感器具有很高的测试精度,长期稳定性好,信号传输距离远,为长期监测提供了一种可靠有效的手段.     

日本电力用光纤系统的介绍(二)

在日本随着各电力系统容量不断的增大，建立用来传送继电保护和远动信号数据网的重要性越来越大。在各电力系统中利用光纤通讯组成数据网已接近实用阶段。由于利用光纤作为传输媒介不受电磁感应和落雷的影响所以可以利用光纤组成高质量，高可靠性的传输系统。一九七四年到一九七九年东京以关西电力公司和富士通—古河电工联合小组进行了电力系统用光纤的实用化实验。在系统各种各样的通道中最重要的是电力系统保护和远动用的脉码传送通道。为此对由PCM端机、光端机、光中继器和光缆组成的传送系统进行了研究。在这次研究中把光传送系统的可靠性和采用无金属光缆作为重点，其特点如下：1) 1.5Mb/S和6.3Mb/S的两种速度可以互接。2) 采用激光器(LD)和光通讯发光两极管(LED)作为光源可通用。3) 二个(LD)发出的光通过光合成器合成在一根光纤上送出提高了系统的可靠性。4) 把(LD)信号光(前方的)分了一部分作APC的控制光可使LD的光出力高度稳定。5) 光受信电平及光修养系统的误码率可随时测量。6) 把过去在光缆金属线上传送的OW(公务)SV(监视)信号，叠加在主信号上用光信号传送实现光缆无金属化。7) 可以组成无中继距离(10-16KM)的高质量、高可靠性的通道。一九七八年三月起东京和九州电力公司都已将电力用光纤传送装置投入了实用。     

光功率在线测量方法及应用

光纤保护在通道告警或定检时,需要对光缆的入纤功率和出纤功率进行检测,校对光缆的传输衰耗,判断装置收信功率是否正常。这带来了大量的工作量,并容易产生人为隐患。为了避免出现这一情况,文中设计了一种光功率的在线测量方法。不需要插拔光纤,保护装置就能测量出光纤中的收信功率。由于测量时不需要断开光纤通道,因此该测量方法对光纤通道损伤小,避免了人为操作造成的通道隐患。     

水利工程监测仪器的选择

从水利工程大坝安全监测仪器发展过程及技术性能来看:目前国内采用的主要监测仪器分两类:振弦式仪器及卡尔逊式传感器即差动电阻式仪器。70年代的生产及应用的历史说明:钢弦式或称振弦式仪器以其自身的优越性,成为水利工程监测的主流产品,尽管随着科技的进步,传感技术也快速发展,新型传感器不断问世,如智能技术应用及光纤传感器等,工程监测仪器的选择对于今后的分析研究工作至关重要。     

基于光纤的远方信号传输的设计及实现

在纵联距离保护系统中,使用远方信号传输装置以代替高频收发信机,可以有效克服电力线复用载波通道所带来的不可靠性,从而大幅度提高信号的传榆速度和通信容量,明显增强线路保护装置和安全自动装置的可靠性、准确性和及时性.利用光纤通道实现远方信号传输,是适用于智能电网的最佳传输机制.文中介绍了采用光纤传输的机理、要求及实现方法.     

光纤光栅传感技术在水利监测中的应用

光纤光栅传感技术是国际上近十年发展起来的新型传感技术，既用光纤感测信号又用光纤传输信号，是以光纤为载体的传感技术的最杰出代表。目前该技术已经相对成熟，并成功地应用于多个相关行业。介绍了在光纤光栅技术平台上研制出的传感器的特点、工作原理及其在水利监测中的应用，着重于光纤光栅传感技术在水位遥测及大坝安全监测上的应用。     

64 kbit/s级连通道传送保护信号的模拟试验

64 kbit/s数据级连通道传输保护信号的方式对克服高频保护通道的缺点具有重要意义。给出了模拟试验的技术方案，从理论上分析了64 kbit/s数据级连通道传输保护信号的可行性，并通过模拟试验的结果验证了这种可行性。为光纤和微波等通信新技术在电网控制系统中的的普及提供了新的思路。     

引大济湟长距离引水隧洞安全监测设计研究

根据引大济湟工程引水隧洞的工程特点,在充分考虑安全监测技术发展现状,并方便监测自动化系统组建的前提下,永久监测仪器选用了新型光纤光栅传感器,以适应信号长距离传输需要。在隧洞内钻孔埋设仪器对主体土建施工影响很大,因此将施工期监测和永久监测分开考虑,施工期监测根据开挖揭露的地质缺陷随机布置,以表面安装设施为主,尽量不影响主体土建施工;永久监测根据结构设计及地质条件按断面法布置,以钻孔埋设仪器为主,待隧洞贯通后再集中进行埋设,尽量不占用土建直线工期。监测自动化系统在通水前一次性建成,主要采集设备全部设在隧洞外,以确保系统能长期可靠运行。     

光纤通道在电力系统继电保护中的应用

介绍传输继电保护信号的光纤通道的基本构成、优点及方式。简述增加备用通道的必要性,并提出提高通道 可靠性的方法。     

光纤传感器监测土堤渗漏和沉降模拟试验研究

采用基于分布式光纤传感的渗流模拟监测方案,对严重渗漏引起的光纤传感器周边介质温度和应变变化进行了试验研究。结果表明:布置在渗漏通道周边的光纤传感器可以借助温度和应变的变化特征识别严重渗漏,光纤传感器不断下降的温度曲线预示渗漏的发生,应变曲线陡增则是严重渗漏引起土体沉降的判据。     

超长输水隧洞多种类传感器数据传输方式

为了解决超长输水隧洞安全监测工程数据传输距离远以及因安装不同类型传感器导致监测数据格式多样的问题,在对水利工程安全监测系统常用数据传输方式进行优劣比较的基础上,提出适用于光纤传感器和常规传感器交叉组合监测的GPRS数据传输方式,探讨其在超长输水隧洞工程监测信息传输中的适用性和可行性,并在西南某超长输水隧洞工程中进行应用验证。根据超长输水隧洞工程通常无交流电供电的特点,提出风光电互补供电的方式,能够满足监测系统长期供电需求。     

雅砻江流域施工期水电站安全监测信息化探讨

随着水电工程建设能力的提高和规模的迅速发展,安全监测要求也随之提高。施工期监测资料管理工作繁杂,数据处理工作量较大,如锦屏一级水电站有1万余测点,人工数据采集、处理无法及时、快速、全面、准确、可靠满足工程施工期安全监测等要求。随着计算机软件、硬件、网络技术的进步,施工期安全监测信息化管理正在逐步变为现实,通过安全监测仪器接入自动化采集系统,实现现场自动数据采集,将采集上来的数据流接入监测环网中再加以信息软件处理后,可实现参建各方及时了解现场安全监测仪器安装、数据变化情况,为安全监测仪器全生命周期管理以及后续电厂接手安全监测工作奠定良好的基础。     

泛议对大坝安全监测系统数据通信方式的几点认识

根据大坝监测仪器和设备的布置情况,系统采用某种通信方式来组成现场数据采集网络,以能够快速、准确地进行大坝安全参数数据传输。目前普遍采用的MCU到监测主机的通信方式一般有3种,即RS-485（双绞线或光纤）,无线超短波通信和GSM通信。