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隧道監(jiān)控監(jiān)測智能分布式光纖傳感系統(tǒng)

邊坡防護，隧道監(jiān)控監(jiān)測，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， 測量光纖沿線不同位置的環(huán)境變化。具體來說，光信號在光纖中傳播時，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)域會導(dǎo)致布里淵散射頻移的變化。

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

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)

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

信號送到專用處理芯片進行處理，并將處理后的信號傳送到數(shù)據(jù)

處理單元。數(shù)據(jù)處理單元經(jīng)過分析后形成傳感數(shù)據(jù)、事件類型、

定位信息、預(yù)警信息等數(shù)據(jù)，然后上報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

該項目針對深部軟弱巷道圍巖賦存環(huán)境復(fù)雜、流變特性明顯、采動破壞強烈，圍巖長時間變形，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、深層錨索懸吊支護的分層控制方法，構(gòu)建了多支護協(xié)同技術(shù)體系，發(fā)明了深部軟弱巷道圍巖實時高精度監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，成果在安徽、陜西、山西等多對礦井推廣應(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

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，通過實時監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常問題，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)濟損失；

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

光纖錨桿計安裝于隧道口周圍的巖層或土壤中，光纖錨桿計之間用光纜連接

所有光纖錨桿計通過傳輸光纜連接到光纖監(jiān)測儀上

光纖監(jiān)測儀通過4G無線和云平臺將信號傳輸?shù)奖O(jiān)測站內(nèi)

太陽能供電系統(tǒng)給光纖監(jiān)測儀提供電源