隧道防沉降监测系统

系统概述

电力隧道是贯穿发电、输电、变电、配电各个环节的地下脉络，为实现智能管理，避免安全事故，隧道本体需采用自动化结构安全监测系统，采用信息化、自动化、物联网等技术来实现对隧道工程结构物沉降、倾斜、震动的在线可视化实时监测。通过对传感器数据的自动化采集、分析、传输与管理，准确掌握其所辖范围结构体的实时健康状况。

监测类型/方式

隧道防沉降监测系统可以有效监测隧道主体结构的沉降、隧道结构伸缩缝宽度监测、结构应力应变监测。主要的监测方法有：隧道主体结构的沉降、隧道结构伸缩缝宽度监测、结构应力/应变监测、衬砌外水压力监测。

1）隧道主体结构的沉降 

对于隧道主体结构的沉降比较复杂，因为引起隧道结构沉降的原因有很多，比如地下水变化，附近基坑开挖，下部新建隧道穿越等等。直接的沉降监测可以在隧道内部侧壁上端安装光纤光栅静力水准仪，进而可以测得隧道主体结构的沉降值。

   2）隧道结构伸缩缝宽度监测 

为满足地下隧道结构设计规范要求，隧道沿长度方向每隔一定距离设置变形缝即结构伸缩缝，此变形缝的宽度对于隧道整体结构至关重要，使用过程中应严密监测伸缩缝的发展，防止在伸缩缝处产生渗水等不利现象，伸缩缝的宽度监测可直接在伸缩缝处布设表面测缝计， 进而监测伸缩缝的发展。

   3）结构应力、应变监测

 

（1）应变计主要用于管线、钢结构、钢板桩和桥梁等各种结构的应变监测。既可将仪器的两个端块用电弧焊焊接或使用螺栓固定在结构表面以监测钢结构的应变，也可粘接或使用一段锚杆通过钻孔的方式固定在混凝土结构表面来测量混凝土的应变，内置温度传感器可同时监测环境温度。 

（2）钢筋计适用于监测混凝土或其它结构中钢筋或锚杆的应力变化。具有高精度、高灵敏度、防水性能和长期稳定性。内置温度传感器可监测安装位置的环境温度。使用专用的抗干扰四芯屏蔽电缆传输频率和温度电阻信号，测值不受电缆长度的影响，适合在各种恶劣环境下长期监测建筑物的钢筋应力和锚杆应力变化。仪器两端可焊接在待测钢筋中间，或按照用户提供的尺寸加工成螺纹接头方便现场安装。 

   4）衬砌外水压力监测 

监测隧道外水渗压力可直接将振弦式渗压计埋设在衬砌混凝土外侧，渗压计通过感知压力变化从而反应外水渗压力对隧道压力变化，其测量方法简单而精准。渗压计适合埋设在建筑物和基岩内，或安装在测压管、钻孔、堤坝、管道或压力容器中，以测量孔隙水压力或液位。主要部件均采用特殊钢材制造，适合在各种恶劣环境中使用。标准的透水石选用带50微米小孔的烧结不锈钢制成，具有良好的透水性。 

系统应用领域及特点

    1）应用领域 

?    桥梁、大坝、隧道、建筑等土木工程结构安全监测； 

?    高速公路动态称重； 

?    输变电设备在线温度监测； 

?    设备振动测试； 

?    光纤光栅信号高精度、动态解调。 

    2）产品特点 

?    外型小巧，使用灵活，便于携带、运输； 

?    全通道同步扫描，实时性好，1~ 32 通道容量平滑扩展； 

?    重复性好，解调精度高，0.1pm 分辨率，>50dB 的动态

    3）探测范围； 

?    3~2000Hz 同步采集； 

?    优秀的热稳定性及长期稳定性； 

?    内置绝对波长参考，不需要外部波长校准； 

?    支持基本所有光纤光栅类型传感器，兼容国内和国外厂商的同类光纤光栅传感器； 

?    内置绝对波长参考，不需要外部波长校准。 

技术参数

?    波长范围 ：40 nm (1528 ~ 1568 nm) 

?    扫描频率 ：1~100Hz；3~2000Hz（全通道同步扫描） 

?    最大光通道数 32 通道：（100Hz 以内）；8 通道：（1000Hz 以上）

?    单通道最大传感器数： 30 

?    波长分辨率： 0.1pms 

?    波长测量精度： ± 0.5 pm 

?    增益控制： 每通道自动增益 

?    通讯接口 ：RS232；RJ45 网口 

?    光纤接口： FC/APC 

?    供电： 5V DC/ 4A 

?    功耗： < 10 W 

?    工作温度： -5 ~ 60 ℃