隧道監(jiān)控監(jiān)測(cè)智能分布式光纖傳感系統(tǒng)

邊坡防護(hù)，隧道監(jiān)控監(jiān)測(cè)，BOTDA

 BOTDA（Brillouin Optical Time Domain Analysis）技術(shù)是一種基于受激布里淵散射（Stimulated Brillouin Scattering，簡(jiǎn)稱SBS）效應(yīng)的光纖傳感技術(shù)。其核心原理是利用布里淵散射過(guò)程中光頻率的頻移量與外界環(huán)境參量（如溫度、應(yīng)變等）之間的線性關(guān)系， 測(cè)量光纖沿線不同位置的環(huán)境變化。具體來(lái)說(shuō)，光信號(hào)在光纖中傳播時(shí)，與光纖中的聲子相互作用，發(fā)生布里淵散射。布里淵散射產(chǎn)生的散射光頻率變化與光纖中的溫度和應(yīng)變密切相關(guān)，光纖中受影響的區(qū)域會(huì)導(dǎo)致布里淵散射頻移的變化。

1，光纖傳感器：由獨(dú)有的陣列耦合環(huán)傳感探點(diǎn)構(gòu)成。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)

景的不同，分布式光纖傳感系統(tǒng)可以配合使用螺旋光纖傳感

器、環(huán)形光纖傳感器、光子調(diào)制器光纖傳感器、聯(lián)軸光纖傳感器

等多種傳感器。

2，解調(diào)儀單元：智能分布式光纖傳感解調(diào)儀DFM1000，發(fā)

射激光信號(hào)并接收光纖沿線返回的監(jiān)測(cè)信號(hào)，然后將返回的監(jiān)測(cè)

信號(hào)送到專用處理芯片進(jìn)行處理，并將處理后的信號(hào)傳送到數(shù)據(jù)

處理單元。數(shù)據(jù)處理單元經(jīng)過(guò)分析后形成傳感數(shù)據(jù)、事件類(lèi)型、

定位信息、預(yù)警信息等數(shù)據(jù)，然后上報(bào)Web預(yù)警管理系統(tǒng)。

3，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)：用于聯(lián)接解調(diào)儀單元與預(yù)警管理系統(tǒng)，可以支

持有線連接也可以支持無(wú)線連接，建議端口帶寬不少于5Mbps。

4，Web預(yù)警管理系統(tǒng)：用于管理、控制解調(diào)儀，接收、處理和

顯示相關(guān)的數(shù)據(jù)并形成預(yù)警信息。

案例一、煤礦巷道塌方預(yù)警

該項(xiàng)目針對(duì)深部軟弱巷道圍巖賦存環(huán)境復(fù)雜、流變特性明顯、采動(dòng)破壞強(qiáng)烈，圍巖長(zhǎng)時(shí)間變形，控制難度大等技術(shù)難題，建立了深部軟弱巷道圍巖劣化理論模型，研發(fā)了軟弱圍巖一體化注漿裝置與材料，提出了淺層高預(yù)應(yīng)力封閉阻裂、中層錨注加固、深層錨索懸吊支護(hù)的分層控制方法，構(gòu)建了多支護(hù)協(xié)同技術(shù)體系，發(fā)明了深部軟弱巷道圍巖實(shí)時(shí)高精度監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，成果在安徽、陜西、山西等多對(duì)礦井推廣應(yīng)用，為煤礦安全生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐。

案例二、基于光纖傳感技術(shù)的隧道敞口結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)

隧道口是隧道結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，承受著復(fù)雜的荷載作用，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常問(wèn)題，提前預(yù)警潛在的安全隱患；

在遭遇地震、洪水、泥石流等自然災(zāi)害前，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠快速獲取隧道口結(jié)構(gòu)的響應(yīng)信息，減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失；

由于環(huán)境因素、材料老化、施工質(zhì)量等原因，可能會(huì)出現(xiàn)各種病害，通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，可以掌握病害的發(fā)展規(guī)律，分析病害產(chǎn)生的原因；

光纖錨桿計(jì)安裝于隧道口周?chē)膸r層或土壤中，光纖錨桿計(jì)之間用光纜連接

所有光纖錨桿計(jì)通過(guò)傳輸光纜連接到光纖監(jiān)測(cè)儀上

光纖監(jiān)測(cè)儀通過(guò)4G無(wú)線和云平臺(tái)將信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)站內(nèi)

太陽(yáng)能供電系統(tǒng)給光纖監(jiān)測(cè)儀提供電源