文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
基于光纤光栅传感器的大坝安全监测系统的研究
姓名:郑魏
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:姜德生
20060501
摘要大坝的投资大、效益高、在国民经济发展中起着举足轻重的作用,与本文首先对安全监测系统中的核心硬件——光纤光栅温度传感器的工为数据管理系统,来进行数据交换,以及实现报表功能;以人民的生活也休戚相关。一个庞大的水库,一旦失事,造成的人民生命财产损失是巨大的。大坝安全监测不仅在水库的综合调度与大坝安全运行方面,还在促进坝工建设的设计、施工和理论的发展上,都有着十分重要的作用和意义。本文针对面板堆石坝的检测现状,提出利用光纤传感器的特点研制光纤渗流传感器,取代手工检测的方法,辅以光纤渗流报警器,并应用网络技术构建光纤传感安全监测系统,实现大坝的智能监测,从而避免或减少事故的发生,降低风险,为大坝的安全管理提供可靠的保障。作原理及特点进行了介绍。通过大坝的试验系统进行现场的仿真试验,以得到光纤光栅温度传感器在渗流时的数据变化特点。文中以为操作系统;以为数据链接系统,来实现光纤光栅传感器与工控机的通讯;以通用监控系统O低匙樘砑词迪旨嗫鼗孀樘δ堋这四个部分一起构成光纤传感安全监测系统的软件平台。根据系统的特点和要求,系统从体系结构上分为数据采集层、监测层和管理层,从网络结构上分为采用标准以太网的上层网络和基于线的底层网络;并详细阐述了系统的软硬件的设计。最后介绍了光纤传感安全监测系统的功能,展示了光纤传感试验系统安全监测系统的运行效果;并对全文进行了总结,对下一步的工作进行了展望。关键词:光纤光栅温度传感渗流监测武汉理工大学硕士学位论文
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第滦髀研究课题的提出与意义人民的生活也休戚相关。一个庞大的水库,一旦失事,造***民生命财产一些经过长期运行的工程已经明显的老化,在筑坝兴利的同时,发生事故行的设计理论和模型实验是不可能圆满解决的,因而广泛开展了安全监测以将观测资料分析成果反馈给设计人员,设计人员利用监测信息来检验设面,还在促进坝工建设的设计、施工和理论的发展上,都有着十分重要的大坝的投资大、效益高、在国民经济发展中起着举足轻重的作用,与的损失是巨大的。尤其是随着经济的发展和科学技术的进步,世界各国大坝的数量逐年增多,规模和体积不断增大,而地形、地质条件却更加复杂,危及安全,乃至溃坝失事造成灾害的事件屡有发生。所以在大坝的建设和管理方面,面临着许多有关安全性和经济性的技术问题,这些问题仅靠现工作,并己发展成为水利和能源建设的重要组成部分,并受到国内外水坝工程界的普遍重视。另一方面,由应力应变、变形、渗漏等监测仪器采集到相应数据信息,通过数值分析处理,可以判断大坝的工作状态,预测大坝在未来一定时期的安全工作性能,从而有效控制大坝运行。此外,还可计,从而提高设计水平。在施工时,可利用观测资料分析成果及时修改和完善设计,使建筑物更加可以识别龄期对坝料参数的影响,以深化岩土学和建筑科学理论。大坝安全监测不仅在水库的综合调度与大坝安全运行方作用和意义。在国外,二十世纪年代就己开展了大坝安全监测工作,而我国的大坝安全监测工作开始于二十世纪年代,经过几十年,特别是近余年的不断努力,基本上由原来的人工测读、分析数据发展到了现在的自动化监测系统,监测仪器与监测技术也随着坝工技术的发展而不断发展,尤其在八十年代后有了更长足的进步。但大坝监测设施缺项、长期稳定性差和精度低仍是我国己建大坝的安全监测技术中的主要问题。虽然有些大坝安全监测自动化系统,由于其长期稳定性差,目前的使用效果、寿命等还不能令人满意,不能满足现代大坝安全监测的高精度、远距离、分布式和长期性的技术要求。成为大坝安全监测中亟待解决的问题。武汉理丁大学硕士学位论文
光纤光栅传感检测技术的特点及发展现状新一代光纤技术——光纤光栅将可能在光纤技术以及众多相关领域中温度传感器作为大坝安全监测系统的关键部分——大坝周边缝的渗流检测,并研制出一套基于光纤光栅传感器的大坝安全监测系统。这将使大坝与传统的强度调制和相位调制的光纤传感器相比,波长调制型的光纤光纤的非线性效应涣硪环矫婀庀斯庹ごǜ邢低炒颖局噬吓懦烁髦止馇合损耗等都不可能影响传感信号的波长特性,因而基于光纤光栅的传感系统具有很高的可靠性和稳定性。光纤光栅是自参考的,可以进行绝对测量诙怨庀斯庹そ斜甓传感探头结构简单、尺寸小渫饩队牍庀吮旧淼韧,适用于各种便于构成各种形式的光纤传感网络,尤其是采用波分复用光栅的写入工艺较成熟,便于形成规模生产唐坊。基于光纤光栅的上述诸多优点。其被广泛应用于大型民用工程建筑引起一场新的技术革命【縪随着光纤光栅技术的不断成熟和商用化,专