應用介紹

大壩安全監測中心經常對當前工程中的大壩進行檢查[1,2], 以確保水電站的安全運行[3]。

大壩原有的觀測模式是傳感器加上人工觀測模式，多數傳感器經過多年運行后逐漸老化，出現測點損傷，且精度無法與現有光纖傳輸傳感器相比，受現有傳感器類型和精度的限制，

大壩變形監測只能依靠部分大壩人工觀測，人力成本高，且沒有進行全方位監測。

對于傳統的觀測方式，應用光纖光柵可埋入結構，對其內部的應變等參數進行實時地高分辨率和大范圍監測，是未來智能結構的集成光學神經，也是目前健康監測首選的傳感器之一。由于光纖光柵具有不受干擾和光路波動影響、具有絕對測量和易于實現波分復用的準分布式傳感等突出優點，可以構成大型的傳感網絡。因此，某項目工程采用光纖監控手段對壩體的安全性能進行監控［4］。

NO.1-應用成效

1）包括應力、傾斜、變形、滲透壓力、振動等多種監測方法，解決大壩全覆蓋監測，這不僅是大壩監測的目的，也是國內外在該方面的技術空白。

2）對水工設施的全方位監測，徹底改變了大壩安全監測的現狀，使大壩的行為完全可控、可控。

3）該成果的應用完全取代了人工觀測，其最大的好處就是安全，可以保證大壩的安全狀況處于可控可控的狀態［4］。

NO.2-總結特性

通過光纖傳感器在工程實踐中的應用表現，可總結出其具備如下幾個特性［4］

1）多用途、全方位。

2）高精度、無零漂。

3）抗干擾、防雷擊。

4）網布設、免維護。

NO.3-Micronor光纖傳感器

Micronor AG 是傳感領域的專家，在光纖和機電傳感器技術方面擁有廣泛的專業背景。創新和深厚的光纖技術領域的知識使 Micronor 能夠應對溫度、應變、位置測量解決方案中的挑戰，這些解決方案即使在惡劣的環境中也能可靠地工作。他們的光纖傳感器多應用于鐵路（振動監控、定位）、礦業、醫療行業、風電行業、石油石化行業等。

多軸光纖加速度器

用于測量高壓環境或潛在爆炸性環境中的振動和運動。典型應用包括受電弓監測、風力渦輪機葉片、MRI、變壓器、發電機、采礦以及石油和天然氣。

多點溫度測量

溫度測定基于"拉曼效應"，從而確定沿玻璃纖維的溫度分布。通過使用極短的光脈沖，可實現約100mm的空間分辨率，測量光纖的最大長度為250m。

光纖位置傳感器

包含光纖增量編碼器(常用于檢測電機軸或線性驅動器的運動和速度)；光纖絕對旋轉編碼器（用于確定軸位置）；線性傳感器（以高分辨率記錄幾米的純被動線性運動）。

光纖信號設備

包括光纖微動開關、緊急停止開關。在大電流附近進行安全信號檢測,旨在滿足MRI、醫療和工業應用的挑戰性要求。

參考文獻

［1］中國水力發電工程學會.中國水力發電科學技術發展 報告（2012版）［M］. 北京：中國電力出版社，2013.

［2］張秀麗. 國家水安全戰略目標下水電站大壩安全管理 的啟示［J］.大壩與安全，2021（6）：1-5

［3］吳偉，柳翔，劉雨佳. 站大壩運行安全巡視檢查在線管 理的探索與實踐［J］.大壩與安全，2021（6）：6-7；13.

［4］趙緒新,劉錦程,楊璐宇,魯恩龍,崔志剛.一種新型光纖傳感器在實際工程中的應用[J].東北水利水電,2022,40(08):56-58.DOI:10.14124/j.cnki.dbslsd22-1097.2022.08.014.

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審核編輯黃昊宇