JP2019522128A - 複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムおよび監視方法 - Google Patents

複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムおよび監視方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムおよび監視方法を開示する。当該システムは、浸透特性時空監視装置とセンシング光ファイバ浸透探査増感装置を含む。浸透特性時空監視装置は、縦耐力ファイバ載置柱と、外縁貫通管と、センシング光ファイバを含む。縦耐力ファイバ載置柱の両側に左耐力ビームと右耐力ビームがそれぞれ設けられている。外縁貫通管は、縦耐力ファイバ載置柱を内包する。第2過渡円形端部よりも上方にファイバ集合箱が設けられている。ファイバ集合箱の内のセンシング光ファイバは、外縁貫通管を通過して、検温装置を含む素子載置体に接続され、次いで、第2過渡円形端部、第1過渡円形端部を順に回って通過してから弾性装置を通過し、第3過渡円形端部から引き出される。本発明の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムは、基本的なセンシング光ファイバの研究開発から普通のセンシング光ファイバの二次加工などの製品化や技術の提案までの段階において、時間と空間上、横方向と縦方向の定量・定性評価を実現できる。【選択図】図1

Description

本発明は、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムおよび監視方法に係り、水利施設の損傷検知の分野に属する。
水利施設は、規模が大きく、構造が複雑であり、外部負荷の変化が大きい。従来の研究は、典型的な数学と力学理論から発展して得られるものが多い。そして、定性的、静的な点からダム構造の安全特性を分析するものが多く、内部パラメータの変動性および動的変化による施設構造への長期的な影響は無視されている。浸透による破壊は、河川建造物の安全に影響する極めて重要な要素の1つである。河川構造物の浸透特性を迅速に把握するために、構造物の内部に様々なセンシングデバイスを配置する必要がある。
従来のセンシング装置は、電磁干渉に対する抵抗力が低いこと、湿った環境の影響を受けやすいこと、使用寿命が短いこと、単一ポイントで単一の物理量を監視すること、リード線が非常に多いこと、測定値のドリフトが非常に生じやすいことなどによって、監視の効果に影響を与えることある。したがって、先進的で実用的な監視技術およびデバイスの研究開発が必要になっている。人々の安全意識が向上し、監視技術が益々進歩することによって、超音波検出法、音響法、磁粉法、地中レーダ法、トレーサ法などの方法が生み出されている。しかし、これらの新しい方法では、水利施設の浸透監視効果が高くなく、従来技術からの改良や新しい技術の模索が必要になる。分布型光ファイバ監視技術は、比較的成熟度の高い監視手段である。分布型光ファイバ監視技術は、電磁干渉に対する抵抗力が高く、外部環境から影響を受けにくく、使用寿命が長く、分布式で複数のパラメータの監視が可能であり、測定値のドリフトが生じにくく、低価格、配置しやすいなどの利点を有する。したがって、センシング光ファイバ技術の水利施設への応用研究は、大きな意義を有する。しかし、分布型光ファイバ監視技術は、水利施設の浸透監視における実用性が比較的低く、水利施設の浸透監視分野に応用することが十分にできておらず、改良や革新によって、実際に、実用的な分布型光ファイバ技術に基づく浸透監視用センシングシステムを提案し、構築する必要がある。
従来技術の欠点を克服するために、本発明は、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムおよび監視方法を提供する。本発明の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムは、配置しやすく、分布型監視が可能であり、水利施設と共に運用され、簡素で効率的であるという特徴を有し、低コストで、取り扱いやすく、効果に優れ、被測定構造体から自動的に情報を収集することができる。統合的で連続的な監視技術は、監視コストの低下、監視精度の向上および施設の実用性の向上などの面において際立つ優位性を有する。
上記目的を達成するため、本発明の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムは、浸透特性時空監視装置とセンシング光ファイバ浸透探査増感装置を含む。前記浸透特性時空監視装置は、縦耐力ファイバ載置柱と、外縁貫通管と、センシング光ファイバを含む。前記縦耐力ファイバ載置柱の両側に左耐力ビームと右耐力ビームがそれぞれ設けられている。前記外縁貫通管は、前記縦耐力ファイバ載置柱を内包する。前記縦耐力ファイバ載置柱は、上部に第2過渡円形端部が設けられ、底部に素子載置体が設けられている。前記左耐力ビームの両端の各端と前記右耐力ビームの両端の各端に、第1過渡円形端部と第3過渡円形端部が設けられている。前記左耐力ビームと前記右耐力ビームよりも下方に弾性装置が設けられている。前記第2過渡円形端部よりも上方にファイバ集合箱が設けられている。ファイバ集合箱の内のセンシング光ファイバは、前記外縁貫通管を通過して、検温装置を含む前記素子載置体に接続され、S型で前記縦耐力ファイバ載置柱に配置され、次いで、前記第2過渡円形端部、前記第1過渡円形端部を順に回って通過し、前記左耐力ビームと前記右耐力ビームよりも下方の前記弾性装置を通過して前記第3過渡円形端部から引き出される。前記センシング光ファイバ浸透探査増感装置は、中央制御モジュールと、外層モジュールと、ポートモジュールを含む。前記中央制御モジュールの両側の各端に外層モジュールとポートモジュールが設けられている。前記外層モジュールは、前記中央制御モジュールと前記ポートモジュールの間に位置する。前記中央制御モジュールは、貫通管ハンドルと、上貫通管と、接着剤注入貫通管と、下貫通管を含む。前記貫通管ハンドルの一端は、前記接着剤注入貫通管に接続される。前記接着剤注入貫通管は、前記上貫通管と前記下貫通管に嵌め込まれる。センシング光ファイバは、前記上貫通管と前記下貫通管の間に位置する。前記外層モジュールは、内方超硬質層と、内方断熱層と、外方伝熱層と、内方導熱強化層と、外方硬質層と、外方断熱強化層を含む。前記内方超硬質層の内側は、前記内方断熱層の外側に接続する。前記内方超硬質層は、前記内方導熱強化層に近接する。前記内方導熱強化層の外側は、前記外方伝熱層の内層に接続する。前記内方導熱強化層は、前記外方断熱強化層に近接する。前記外方断熱強化層の外側は、前記外方硬質層の内側に接続する。前記外方断熱強化層は、ファイバ固定端部に近接する。センシング光ファイバは、前記内方断熱層、前記内方導熱強化層、前記外方断熱強化層を順に通過する。前記ポートモジュールは、上接着剤注入管と、円球形の前記ファイバ固定端部と、溶液凝固管と、下接着剤注入管を含む。前記ファイバ固定端部の上端側に前記上接着剤注入管が固定される。前記ファイバ固定端部の中央位置に前記溶液凝固管が固定される。前記ファイバ固定端部の下端側に前記下接着剤注入管が固定される。センシング光ファイバは、前記溶液凝固管を通過する。
好ましくは、前記センシング光ファイバは、浸透特性監視用センシング光ファイバであって、外方円形モジュールと、中間層モジュールと、内方コアモジュールとを含む。前記中間層モジュールは、前記外方円形モジュールと前記内方コアモジュールの間に位置する。前記内方コアモジュールは、第4センシング光ファイバと三角内方支持枠を含む。前記第4センシング光ファイバの外部に硬質保護層が被覆される。前記硬質保護層の外部に断熱保護層が設けられる。前記断熱保護層の外部に前記三角内方支持枠が設けられる。前記第4センシング光ファイバは、前記三角内方支持枠の中心位置に位置する。前記中間層モジュールは、第1センシング光ファイバと、第2センシング光ファイバと、第3センシング光ファイバと、外方円弧状充填層を含む。前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバは、前記三角内方支持枠と前記外方円形モジュールの間に位置する。前記三角内方支持枠と前記外方円形モジュールの間には、前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバを固定するための前記外方円弧状充填層が充填される。前記外方円形モジュールは、リング状であり、2組以上の遮水強化段と浸透強化段を含む。前記遮水強化段と前記浸透強化段は、交互に分布する。前記遮水強化段と前記浸透強化段は、前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバを被覆する。
好ましくは、前記弾性装置は、1つの第1弾性伸縮部材と複数の並列する第2弾性伸縮部材を含む。前記第1弾性伸縮部材は、第1弾力管と、前記第1弾力管の内に位置する第1伸縮バネと、前記第1伸縮バネに接続する第1ファイバ載置接続軸と、前記第1ファイバ載置接続軸に接続する第1ファイバ載置リングを含む。前記第2弾性伸縮部材は、第2弾力管と、前記第2弾力管の内に位置する第2伸縮バネと、前記第2伸縮バネに接続する第2ファイバ載置接続軸と、前記第2ファイバ載置接続軸に接続する第2ファイバ載置リングを含む。前記センシング光ファイバは、前記第1ファイバ載置リング、前記第2ファイバ載置リングを順に通過する。
好ましくは、前記第2弾性伸縮部材は、4個である。前記センシング光ファイバは、前記左耐力ビームよりも下方の前記第1ファイバ載置リング、前記左耐力ビームよりも下方の4個の前記第2ファイバ載置リング、前記右耐力ビームよりも下方の4個の前記第2ファイバ載置リング、前記右耐力ビームよりも下方の前記第1ファイバ載置リングを順に通過し、S型で分布する。
好ましくは、前記中央制御モジュールの両側には、前記外層モジュールと前記ポートモジュールが対称に設けられる。前記溶液凝固管の端部に過渡輪が設けられる。前記センシング光ファイバは、前記過渡輪を回って通過して重りに接続する。
好ましくは、前記硬質保護層は、3つの内方硬質四角層である。前記内方硬質四角層は、1つの内角が60°の平行四辺形である。前記第4センシング光ファイバは、3つの前記内方硬質四角層の境界部の中心位置に位置する。前記三角内方支持枠は、正三角形である。
好ましくは、前記断熱保護層は、浸透防止三角層と断熱三角層を3組含む。各組の前記浸透防止三角層と前記断熱三角層は、前記三角内方支持枠の1つの角に位置する。各組の前記浸透防止三角層と前記断熱三角層は、前記三角内方支持枠の角の二等分線に対し対称に分布する。前記浸透防止三角層と前記断熱三角層は、前記内方硬質四角層とシームレスに接続する。
上述した複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムの監視方法において、
施設監視の実際の必要性に応じて、1本の普通のセンシング光ファイバを準備し、該センシング光ファイバの増感すべき長さを特定し、該センシング光ファイバのうち増感すべき部分の前端に重りを固定し、末端にもう1つの重りを固定し、前記ファイバ固定端部における前記上接着剤注入管と前記下接着剤注入管から接着剤を前記溶液凝固管に注入し、上下端部の前記貫通管ハンドルを開け、前記接着剤を上下の前記接着剤注入貫通管から同時に流出させ、かつ絶えず、前記接着剤を両側の前記内方断熱層と前記内方導熱強化層と前記外方断熱強化層の該センシング光ファイバに接する位置に押し付けることによって、前記内方断熱層と内方導熱強化層と外方断熱強化層と該センシング光ファイバとを緊密に係合させ、前記接着剤注入貫通管に位置する該センシング光ファイバを前記接着剤によって包装し密着させるステップ1と、
長さ、出荷パラメータが同一で、被覆層の色が異なる4本の普通のセンシング光ファイバを別途準備し、順に前記外方円形モジュール、前記中間層モジュール、前記内方コアモジュールを構築し、次いで、内側から順に前記内方コアモジュール、前記中間層モジュール、前記外方円形モジュールを取り付け、異なる方向における該普通のセンシング光ファイバの被覆層の色と対応する方向を記録し、前記三角内方支持枠を加熱し、前記浸透特性監視用センシング光ファイバの温度が一定数値に達すると加熱を停止し、前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバの温度の低下を観測し、さらに前記異なる方向に対する監視精度を特定するステップ2と、
センシング光ファイバを、4つの平行に分布する前記第2ファイバ載置リングの前記第2ファイバ載置接続軸を囲んでS状に配置し、次いで、該センシング光ファイバを、同様に前記右耐力ビームの前記第1ファイバ載置リングの前記第1ファイバ載置接続軸と前記第2ファイバ載置リングの前記第2ファイバ載置接続軸にS状に配置し、被測定構造体の支点を選択し、前記左耐力ビームと前記右耐力ビームによってダム浸透特性時空監視装置を前記被測定構造体に載置し、監視領域に所要の前記ダム浸透特性時空監視装置が配置されるまでに、前記右耐力ビーム側の前記第1過渡円形端部によって該センシング光ファイバを次の前記ダム浸透特性時空監視装置に直列に接続し、同様のルートで、前記センシング光ファイバ浸透探査増感装置の処理を経たセンシング光ファイバを前記被測定構造体に配置し、監視しつつ比較分析を行うステップ3と、
浸透水が当該被測定領域を流れると、前記ダム浸透特性時空監視装置における増感処理後のセンシング光ファイバの光情報が絶えず変化し、それと同時に、非均一に分布する前記浸透水が異なる方向から前記浸透特性監視用センシング光ファイバの周囲に達し、少なくとも2組の前記遮水強化段と前記浸透強化段の協同作用により、前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバによって、前記異なる方向からの前記浸透水による温度の変化を迅速に監視し、前記ダム浸透特性時空監視装置における前記増感処理後のセンシング光ファイバと前記浸透特性監視用センシング光ファイバの光情報の変化を配置経路に従って描画し、異なる時点での曲線を描画し、該曲線を比較することによって浸透特性の総合的な識別と分析を行うステップ4とを含む。
本発明の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムは、一体になっており、簡素であり自動化の度合いが高く、浸透特性時空監視装置、センシング光ファイバ浸透探査増感装置および浸透特性監視用センシング光ファイバの3つの装置を組み込んだ浸透監視システムを融合的に構築しており、基本的なセンシング光ファイバの研究開発から、普通のセンシング光ファイバの二次加工やセンシング光ファイバ載置体の研究試作などの製品化や技術の提案までの段階において、時間と空間上、横方向と縦方向の定量・定性的な評価を実現でき、知能化、デジタル化、集積化、コンパクト化の優位性があり、多くの方向に対して、多くの精度勾配の浸透特性の識別を実現することができ、当該技術の実際の施設での応用と普及を高く保証する。
本発明の構成図である。 浸透特性時空監視装置の構造図である。 図2の平面図である。 本発明の装着モジュールの細部構造図である。 浸透特性監視用センシング光ファイバの構造図である。 センシング光ファイバ浸透探査増感装置の構造図である。 内方超硬質層と内方断熱層の細部構造図である。 外層モジュールのうち外方硬質層と外方断熱強化層の細部構造図である。 制御ブロックのうち接着剤注入貫通管と上貫通管の細部構造図である。
以下、図面を参照して本発明をさらに説明する。
図1〜図9に示すように、本実施例では、水利施設のうちの黄河のあるダムを浸透監視領域として選択した。監視するための配置要求に応じると、当該領域で必要されるダム浸透特性時空監視装置の数が計5個であり、約200mのGYTA53+33型センシング光ファイバの配置が必要であり、約210mの浸透特性監視用センシング光ファイバの配置が必要であり、浸透特性監視用センシング光ファイバを浸透特性時空監視装置に配置し、かつセンシング光ファイバ浸透探査増感装置とともに当該ダムの監視領域に配置する。
本実例において、浸透特性時空監視装置は、横方向載置モジュールと、縦方向枠体モジュールと、装着モジュールを含む。横方向載置モジュールには、長さ50cm、幅10cmの左耐力ビーム102と長さ50cm、幅10cmの右耐力ビーム121が装着されている。また、左耐力ビーム102と右耐力ビーム121の下部側に径2cmの第1弾力管104と径2cmの第2弾力管110が設けられている。径3cmの第1過渡円形端部111は、左耐力ビーム102と右耐力ビーム121の外縁側に取り付けられている。長さ10cmの第1伸縮バネ103と長さ10cmの第2伸縮バネ109は、第1弾力管104と第2弾力管110内に取り付けられている。第1弾力管104の下部側に径4cmの第1ファイバ載置リング106が接続される。径4cmの第1ファイバ載置リング106に径2cmの第1ファイバ載置接続軸105が配置される。径4cmの第2ファイバ載置リング108に径2cmの第2ファイバ載置接続軸107が配置される。縦方向枠体モジュールは、長さ100cmの縦耐力ファイバ載置柱120と長さ100cmの外縁貫通管117を含む。浸透特性監視用センシング光ファイバは、ファイバ集合箱115を通過して、長さ100cmの外縁貫通管117に案内される。浸透特性監視用センシング光ファイバは、外縁貫通管117の底面側の先細下部118を通過して、先細下部118内の素子載置体119に案内される。当該素子載置体119には、主に小型の光ファイバ検温装置が設けられている。浸透特性監視用センシング光ファイバは、先細下部118の上部側の縦耐力ファイバ載置柱120を通過して、第2過渡円形端部114に案内される。最後に、浸透特性監視用センシング光ファイバは、径3cmの第2過渡円形端部114を通過して、横方向載置モジュールに案内される。浸透特性監視用センシング光ファイバは、S型の配置形態で径4cmの第1ファイバ載置リング106の第1ファイバ載置接続軸105と径4cmの第2ファイバ載置リング108の第2ファイバ載置接続軸107を通過する。浸透特性監視用センシング光ファイバは、縦方向にS型の配置形態で長さ100cmの縦耐力ファイバ載置柱120を通過する。幅10cmの左耐力ビーム102と幅10cmの右耐力ビーム121は、長さ100cmの縦耐力ファイバ載置柱120と垂直に接続する。左耐力ビーム102と右耐力ビーム121での横方向S型の浸透特性監視用センシング光ファイバの配置と、長さ100cmの縦耐力ファイバ載置柱120での縦方向S型のセンシング光ファイバの配置とで、双方向で双S型の配置構造を構成し、横方向と縦方向で交差して配置する形態を形成する。素子載置体119内の浸透特性監視用センシング光ファイバは、固定されており、素子載置体119の位置マークの場所を浸透特性監視用センシング光ファイバのマーキング用位置とする。装着モジュールにおける縦接続軸100は、上下2層に設けられた上下ボルト113を介して円形プラグ体112に接続する。円形プラグ体112の外縁は、外方締付リング101の内縁に接触する。装着モジュールは、外方締付リング101を介して横方向載置モジュールに接続する。
本実例において、センシング光ファイバ浸透探査増感装置は、中央制御モジュールと、外層モジュールと、ポートモジュールを含む。径5cmの貫通管ハンドル315は、径2cm、高さ8cmの接着剤注入貫通管317に接続される。径5cm、高さ10cmの上貫通管313は、接着剤注入貫通管317に接続される。径5cm、高さ10cmの上貫通管313と径5cm、高さ10cmの下貫通管314の上部に径5cm、高さ1cmの接着剤注入保護板316が設けられる。径2cm、高さ8cmの接着剤注入貫通管317の底面側に高さ2cmの三角錐状の貫通管底部基板318が設けられる。超高分子ポリエチレン繊維材質の内方超硬質層312の内側は、PET材質の内方断熱層311の外側に接続する。超高分子ポリエチレン繊維材質の内方超硬質層312は、PBT導熱材材質の内方導熱強化層309に近接する。PBT導熱材材質の内方導熱強化層309の外側は、外方伝熱層308の内層に接続する。PBT導熱材材質の内方導熱強化層309は、ガラス繊維強化30%PET材質の外方断熱強化層307に近接する。外方断熱強化層307の外側は、外方硬質層306の内側に接続する。外方断熱強化層307は、径4cm、外形が円球状である第1ファイバ固定端部303に近接する。径4cm、外形が円球状である第1ファイバ固定端部303と径4cm、外形が円球状である第2ファイバ固定端部319の上部側に径2cm、高さ1.5cmの上接着剤注入管304が固定される。第1ファイバ固定端部303と第2ファイバ固定端部319の中間位置に長さ4cm、径1cmの第1溶液凝固管302が固定される。第1ファイバ固定端部303と第2ファイバ固定端部319の下部側に径2cm、高さ1.5cmの下接着剤注入管305が固定される。第1ファイバ固定端部303は、末端過渡輪301に近接する。末端過渡輪301は、外形が長方体であり重さ0.5kgである第1重り300に近接する。第2ファイバ固定端部319は、前端過渡輪321に近接する。前端過渡輪321は、第2重り322に近接する。
径3cmの貫通管ハンドル315を回転させることによって、径2cm、高さ8cmの接着剤注入貫通管317におけるKJ−770型シリコーン系粘着剤の流量を制御できる。径5cm、高さ1cmの接着剤注入保護板316は、径2cm、高さ8cmの接着剤注入貫通管317の上部出口を外部から守ることができる。径2cm、高さ1.5cmの上接着剤注入管304によって、KJ−770型シリコーン系粘着剤を長さ4cm、径1cmの第1溶液凝固管302と第2溶液凝固管320の上半断面に注入する。第1溶液凝固管302と第2溶液凝固管320の上半断面でKJ−770型シリコーン系粘着剤が凝固すると、径2cm、高さ1.5cmの下接着剤注入管305によって、KJ−770型シリコーン系粘着剤を第1溶液凝固管302と第2溶液凝固管320の下半断面に注入する。外形が長方形であり重さ0.5kgの第2重り322によって前端部分のセンシング光ファイバをまっすぐに引っ張る。次いで、外形が長方形であり重さ0.5kgの第1重り300によって、GYTA53+33型センシング光ファイバ全体をまっすぐに引っ張り、GYTA53+33型センシング光ファイバに一定のプレストレッチ力を掛ける。
本実例において、浸透特性監視用センシング光ファイバは、外方円形モジュールと、中間層モジュールと、内方コアモジュールとを含む。外弧長π/3、内弧長π4/15の第1遮水強化段200は、外弧長π2/15、内弧長π/15の第1浸透強化段213を介して外弧長π/3、内弧長π4/15の第2遮水強化段211に接続される。第2遮水強化段211と外弧長π/3、内弧長π4/15の第3遮水強化段206とは、外弧長π2/15、内弧長π/15の第2浸透強化段208を介して接続される。第3遮水強化段206は、外弧長π2/15、内弧長π/15の第3浸透強化段202を介して第1遮水強化段200に接続される。第1センシング光ファイバ201と第2センシング光ファイバ212と第3センシング光ファイバ210は、超高分子ポリエチレン繊維材質の外方円弧状充填層209によって互いに接続される。金属構造の三角内方支持枠214の内縁は、頂角30°の浸透防止三角層205に接続する。浸透防止三角層205は、頂角30°の断熱三角層207に密着する。浸透防止三角層205と断熱三角層207は、協同作用として、第4センシング光ファイバ204への浸透防止および断熱の機能を奏する。浸透防止三角層205と断熱三角層207の内縁は、頂角がそれぞれ60°、120°である内方硬質四角層203に接触する。内方硬質四角層203は、主に外部負荷の緩衝機能を奏する。内方硬質四角層203に囲まれる中心位置に、第4センシング光ファイバ204が取り付けられている。金属構造の三角内方支持枠214を加熱することによって、人為的に温度を上下させる。
複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムは、具体的には下記のステップで運用される。
ステップ1:1本のGYTA53+33型センシング光ファイバを準備する。必要に応じて、配置長は200mであり、5つの領域に対する増感処理を必要とする。最初の増感すべきセクションの前端を、径0.5cmの前端過渡輪321、長さ4cm、径1cmの第2溶液凝固管320、長さ4cm、径1cmの第1溶液凝固管302、径0.5cmの末端過渡輪301を通過させる。GYTA53+33型センシング光ファイバの両端に重さ0.5kgの第2重り322と重さ0.5kgの第1重り300を固定し、単一のポートで5KNの負荷プレストレッチ力を実現する。第1ファイバ固定端部303と第2ファイバ固定端部319における上接着剤注入管304と下接着剤注入管305により、クリックドライ接着剤を第1溶液凝固管302と第2溶液凝固管320に注入する。クイックドライ接着剤が凝固すると、上下の貫通管ハンドル315を開け、KJ−770型シリコーン系接着剤を上下の接着剤注入貫通管317から同時に流出させ、かつ絶えず、KJ−770型シリコーン系接着剤を、両側の内方断熱層311と内方導熱強化層309と外方断熱強化層307のセンシング光ファイバ310に接する隙間に押し付け、内方断熱層311と内方導熱強化層309と外方断熱強化層307でセンシング光ファイバ310を包装する。一定時間放置した後、残りの4セクションの増感すべき箇所に同様に上記の処理を行う。
ステップ2:長さが同一であり被覆層の色が藍、白、黄、赤である4本の普通のセンシング光ファイバを配置し、順に第1センシング光ファイバ201、第2センシング光ファイバ212、第3センシング光ファイバ210、第4センシング光ファイバ204に対応させる。金属材質の三角内方支持枠214を接続して、交流電圧で三角内方支持枠214を加熱する。浸透特性監視用センシング光ファイバがある程度まで加熱されると、三角内方支持枠214に対する加熱を停止する。30分を待って、第1センシング光ファイバ201、第2センシング光ファイバ212および第3センシング光ファイバ210の温度の低下を観測し、異なる方向に対する監視の精度勾配を特定し、最終的に浸透特性監視用センシング光ファイバの装着と調整を完了する。
ステップ3:浸透特性監視用センシング光ファイバを、4個の平行に分布する第2ファイバ載置リング108の第2ファイバ載置接続軸107を囲んでS状に配置し、次いで、同様に、右耐力ビーム121の第1ファイバ載置リング106の第1ファイバ載置接続軸105と第2ファイバ載置リング108の第2ファイバ載置接続軸107にS状に配置し、左耐力ビーム102と右耐力ビーム121の外方締付リング101によって、ダム浸透特性時空監視装置を当該ダムの監視領域Aに固定する。監視領域A、B、C、D、Eに所要の5つのダム浸透特性時空監視装置が配置されるまでに、右耐力ビーム121側の第1過渡円形端部111によってセンシング光ファイバを次のダム浸透特性時空監視装置に直列に接続する。
ステップ4:監視領域の配置設計に従い、増感処理を経たGYTA53+33センシング光ファイバを5つのダム浸透特性時空監視装置の経路に沿って平行に配置して同期した監視を実現し、監視しつつ比較分析を行う。
ステップ5:上記ステップが完了した後に初期の調整を行い、初期結果を記録する。非均一に分布する浸透水が異なる方向から浸透特性監視用センシング光ファイバの周囲に達すると、増感処理後のセンシング光ファイバの光情報が絶えず変化する。それと同時に、第1遮水強化段200と第1浸透強化段213と、第2遮水強化段211と第2浸透強化段208と、第3遮水強化段206と第3浸透強化段202の協同作用により、第1センシング光ファイバと第2センシング光ファイバと第3センシング光ファイバによって、異なる方向からの浸透水による温度の変化を迅速に監視する。浸透特性時空監視装置における増感処理後のセンシング光ファイバと浸透特性監視用センシング光ファイバの光情報の変化を配置ルートに従って描画し、初期監視に基づく初期値除去処理および第4センシング光ファイバ204との比較分析を行った後に、異なる時点での曲線を描画し、各曲線を比較することによって、浸透特性の総合的な識別と分析を行う。
以上の記載は、単に本発明の好ましい実施形態に過ぎない。なお、当業者にとって、本発明の原理から逸脱せずにいくつかの改良や修飾を行うこともできる。これらの改良や修飾も、本発明の保護範囲として見なされるべきである。
(付記)
(付記1)
複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
浸透特性時空監視装置とセンシング光ファイバ浸透探査増感装置を含み、
センシング光ファイバを、前記センシング光ファイバ浸透探査増感装置による増感処理を経て、前記浸透特性時空監視装置に配置して監視し、
前記浸透特性時空監視装置は、縦耐力ファイバ載置柱と、外縁貫通管と、センシング光ファイバを含み、
前記縦耐力ファイバ載置柱の両側に左耐力ビームと右耐力ビームがそれぞれ設けられ、
前記外縁貫通管は、前記縦耐力ファイバ載置柱を内包し、
前記縦耐力ファイバ載置柱は、上部に第2過渡円形端部が設けられ、底部に素子載置体が設けられ、
前記左耐力ビームの両端の各端と前記右耐力ビームの両端の各端に、第1過渡円形端部と第3過渡円形端部が設けられ、
前記左耐力ビームと前記右耐力ビームよりも下方に弾性装置が設けられ、
前記第2過渡円形端部よりも上方にファイバ集合箱が設けられ、
前記ファイバ集合箱の内のセンシング光ファイバは、前記外縁貫通管を通過して、検温装置を含む前記素子載置体に接続され、S型で前記縦耐力ファイバ載置柱に配置され、次いで、前記第2過渡円形端部、前記第1過渡円形端部を順に回って通過し、前記左耐力ビームと前記右耐力ビームよりも下方の前記弾性装置を通過して前記第3過渡円形端部から引き出され、
前記センシング光ファイバ浸透探査増感装置は、中央制御モジュールと、外層モジュールと、ポートモジュールを含み、
前記中央制御モジュールの両側の各端に外層モジュールとポートモジュールが設けられ、
前記外層モジュールは、前記中央制御モジュールと前記ポートモジュールの間に位置し、
前記中央制御モジュールは、貫通管ハンドルと、上貫通管と、接着剤注入貫通管と、下貫通管を含み、
前記貫通管ハンドルの一端は、前記接着剤注入貫通管に接続され、
前記接着剤注入貫通管は、前記上貫通管と前記下貫通管に嵌め込まれ、
センシング光ファイバは、前記上貫通管と前記下貫通管の間に位置し、
前記外層モジュールは、内方超硬質層と、内方断熱層と、外方伝熱層と、内方導熱強化層と、外方硬質層と、外方断熱強化層を含み、
前記内方超硬質層の内側は、前記内方断熱層の外側に接続し、
前記内方超硬質層は、前記内方導熱強化層に近接し、
前記内方導熱強化層の外側は、前記外方伝熱層の内層に接続し、
前記内方導熱強化層は、前記外方断熱強化層に近接し、
前記外方断熱強化層の外側は、前記外方硬質層の内側に接続し、
前記外方断熱強化層は、ファイバ固定端部に近接し、
センシング光ファイバは、前記内方断熱層、前記内方導熱強化層、前記外方断熱強化層を順に通過し、
前記ポートモジュールは、上接着剤注入管と、円球形の前記ファイバ固定端部と、溶液凝固管と、下接着剤注入管を含み、
前記ファイバ固定端部の上端側に前記上接着剤注入管が固定され、
前記ファイバ固定端部の中央位置に前記溶液凝固管が固定され、
前記ファイバ固定端部の下端側に前記下接着剤注入管が固定され、
センシング光ファイバは、前記溶液凝固管を通過することを特徴とする複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
(付記2)
付記1に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
前記センシング光ファイバは、浸透特性監視用センシング光ファイバであって、外方円形モジュールと、中間層モジュールと、内方コアモジュールとを含み、
前記中間層モジュールは、前記外方円形モジュールと前記内方コアモジュールの間に位置し、
前記内方コアモジュールは、第4センシング光ファイバと三角内方支持枠を含み、
前記第4センシング光ファイバの外部に硬質保護層が被覆され、
前記硬質保護層の外部に断熱保護層が設けられ、
前記断熱保護層の外部に前記三角内方支持枠が設けられ、
前記第4センシング光ファイバは、前記三角内方支持枠の中心位置に位置し、
前記中間層モジュールは、第1センシング光ファイバと、第2センシング光ファイバと、第3センシング光ファイバと、外方円弧状充填層を含み、
前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバは、前記三角内方支持枠と前記外方円形モジュールの間に位置し、
前記三角内方支持枠と前記外方円形モジュールの間には、前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバを固定するための前記外方円弧状充填層が充填され、
前記外方円形モジュールは、リング状であり、2組以上の遮水強化段と浸透強化段を含み、
前記遮水強化段と前記浸透強化段は、交互に分布し、
前記遮水強化段と前記浸透強化段は、前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバを被覆することを特徴とする、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
(付記3)
付記2に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
前記弾性装置は、1つの第1弾性伸縮部材と複数の並列する第2弾性伸縮部材を含み、
前記第1弾性伸縮部材は、第1弾力管と、前記第1弾力管の内に位置する第1伸縮バネと、前記第1伸縮バネに接続する第1ファイバ載置接続軸と、前記第1ファイバ載置接続軸に接続する第1ファイバ載置リングを含み、
前記第2弾性伸縮部材は、第2弾力管と、前記第2弾力管の内に位置する第2伸縮バネと、前記第2伸縮バネに接続する第2ファイバ載置接続軸と、前記第2ファイバ載置接続軸に接続する第2ファイバ載置リングを含み、
前記センシング光ファイバは、前記第1ファイバ載置リング、前記第2ファイバ載置リングを順に通過することを特徴とする、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
(付記4)
付記3に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
前記第2弾性伸縮部材は、4個であり、
前記センシング光ファイバは、前記左耐力ビームよりも下方の前記第1ファイバ載置リング、前記左耐力ビームよりも下方の4個の前記第2ファイバ載置リング、前記右耐力ビームよりも下方の4個の前記第2ファイバ載置リング、前記右耐力ビームよりも下方の前記第1ファイバ載置リングを順に通過し、S型で分布することを特徴とする、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
(付記5)
付記4に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
前記中央制御モジュールの両側には、前記外層モジュールと前記ポートモジュールが対称に設けられ、
前記溶液凝固管の端部に過渡輪が設けられ、
前記センシング光ファイバは、前記過渡輪を回って通過して重りに接続することを特徴とする、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
(付記6)
付記5に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
前記硬質保護層は、3つの内方硬質四角層であり、
前記内方硬質四角層は、1つの内角が60°の平行四辺形であり、
前記第4センシング光ファイバは、3つの前記内方硬質四角層の境界部の中心位置に位置し、
前記三角内方支持枠は、正三角形であることを特徴とする、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
(付記7)
付記6に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
前記断熱保護層は、浸透防止三角層と断熱三角層を3組含み、
各組の前記浸透防止三角層と前記断熱三角層は、前記三角内方支持枠の1つの角に位置し、
各組の前記浸透防止三角層と前記断熱三角層は、前記三角内方支持枠の角の二等分線に対し対称に分布し、
前記浸透防止三角層と前記断熱三角層は、前記内方硬質四角層とシームレスに接続することを特徴とする、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
(付記8)
付記7に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムの監視方法において、
施設監視の実際の必要性に応じて、1本の普通のセンシング光ファイバを準備し、該センシング光ファイバの増感すべき長さを特定し、該センシング光ファイバのうち増感すべき部分の前端に重りを固定し、末端にもう1つの重りを固定し、前記ファイバ固定端部における前記上接着剤注入管と前記下接着剤注入管から接着剤を前記溶液凝固管に注入し、上下端部の前記貫通管ハンドルを開け、前記接着剤を上下側の前記接着剤注入貫通管から同時に流出させ、かつ絶えず前記接着剤を両側の前記内方断熱層と前記内方導熱強化層と前記外方断熱強化層のうち該センシング光ファイバに接する位置に押し付けることによって、前記内方断熱層と前記内方導熱強化層と前記外方断熱強化層と、該センシング光ファイバとを緊密に係合させ、かつ前記接着剤注入貫通管に位置する該センシング光ファイバを前記接着剤によって包装し、密着させるステップ1と、
長さ、出荷パラメータが同一であり被覆層の色が異なる4本の普通のセンシング光ファイバを別途準備し、順に前記外方円形モジュール、前記中間層モジュール、前記内方コアモジュールを構築し、次いで、内側から順に前記内方コアモジュール、前記中間層モジュール、前記外方円形モジュールを取り付け、異なる方向における該普通のセンシング光ファイバの外部の前記被覆層の色とそれに対応する方向を記録し、前記三角内方支持枠を加熱し、前記浸透特性監視用センシング光ファイバの温度が一定数値に達すると加熱を停止し、前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバの温度の低下を観測し、さらに前記異なる方向に対する監視精度を特定するステップ2と、
センシング光ファイバを、4つの平行に分布する前記第2ファイバ載置リングの前記第2ファイバ載置接続軸を囲んでS状に配置し、次いで、該センシング光ファイバを、同様に前記右耐力ビームの前記第1ファイバ載置リングの前記第1ファイバ載置接続軸と前記第2ファイバ載置リングの前記第2ファイバ載置接続軸にS状に配置し、被測定構造体の支点を選択し、前記左耐力ビームと前記右耐力ビームによってダム浸透特性時空監視装置を前記被測定構造体に載置し、監視領域に所要の前記ダム浸透特性時空監視装置が配置されるまでに、前記右耐力ビーム側の前記第1過渡円形端部によって該センシング光ファイバを次の前記ダム浸透特性時空監視装置に直列に接続し、同様のルートで、前記センシング光ファイバ浸透探査増感装置の処理を経たセンシング光ファイバを前記被測定構造体に配置し、監視しつつ比較分析を行うステップ3と、
浸透水が当該被測定領域を流れると、前記ダム浸透特性時空監視装置における増感処理後のセンシング光ファイバの光情報が絶えず変化し、それと同時に、非均一に分布する前記浸透水が異なる方向から前記浸透特性監視用センシング光ファイバの周囲に達し、少なくとも2組の前記遮水強化段と前記浸透強化段の協同作用により、前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバによって、前記異なる方向からの前記浸透水による温度の変化を迅速に監視し、前記ダム浸透特性時空監視装置における前記増感処理後のセンシング光ファイバと前記浸透特性監視用センシング光ファイバの光情報の変化を配置経路に従って描画し、異なる時点の曲線を描画し、該曲線を比較することによって浸透特性の総合的な識別と分析を行うステップ4とを含む、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムの監視方法。
100−縦接続軸、101−外方締付リング、102−左耐力ビーム、103−第1伸縮バネ、104−第1弾力管、105−第1ファイバ載置接続軸、106−第1ファイバ載置リング、107−第2ファイバ載置接続軸、108−第2ファイバ載置リング、109−第2伸縮バネ、110−第2弾力管、111−第1過渡円形端部、112−円形プラグ体、113−上下ボルト、114−第2過渡円形端部、115−ファイバ集合箱、116−センシング光ファイバ、117−外縁貫通管、118−先細下部、119−素子載置体、120−縦耐力ファイバ載置柱、121−右耐力ビーム、200−第1遮水強化段、201−第1センシング光ファイバ、202−第3浸透強化段、203−内方硬質四角層、204−第4センシング光ファイバ、205−浸透防止三角層、206−第3遮水強化段、207−断熱三角層、208−第2浸透強化段、209−外方円弧状充填層、210−第3センシング光ファイバ、211−第2遮水強化段、212−第2センシング光ファイバ、213−第1浸透強化段、214−三角内方支持枠、300−第1重り、301−末端過渡輪、302−第1溶液凝固管、303−第1ファイバ固定端部、304−上接着剤注入管、305−下接着剤注入管、306−外方硬質層、307−外方断熱強化層、308−外方伝熱層、309−内方導熱強化層、311−内方断熱層、312−内方超硬質層、313−上貫通管、314−下貫通管、315−貫通管ハンドル、316−接着剤注入保護板、317−接着剤注入貫通管、318−貫通管底部基板、319−第2ファイバ固定端部、320−第2溶液凝固管、321−前端過渡輪、322−第2重り

Claims (8)

  1. 複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
    浸透特性時空監視装置とセンシング光ファイバ浸透探査増感装置を含み、
    センシング光ファイバを、前記センシング光ファイバ浸透探査増感装置による増感処理を経て、前記浸透特性時空監視装置に配置して監視し、
    前記浸透特性時空監視装置は、縦耐力ファイバ載置柱と、外縁貫通管と、センシング光ファイバを含み、
    前記縦耐力ファイバ載置柱の両側に左耐力ビームと右耐力ビームがそれぞれ設けられ、
    前記外縁貫通管は、前記縦耐力ファイバ載置柱を内包し、
    前記縦耐力ファイバ載置柱は、上部に第2過渡円形端部が設けられ、底部に素子載置体が設けられ、
    前記左耐力ビームの両端の各端と前記右耐力ビームの両端の各端に、第1過渡円形端部と第3過渡円形端部が設けられ、
    前記左耐力ビームと前記右耐力ビームよりも下方に弾性装置が設けられ、
    前記第2過渡円形端部よりも上方にファイバ集合箱が設けられ、
    前記ファイバ集合箱の内のセンシング光ファイバは、前記外縁貫通管を通過して、検温装置を含む前記素子載置体に接続され、S型で前記縦耐力ファイバ載置柱に配置され、次いで、前記第2過渡円形端部、前記第1過渡円形端部を順に回って通過し、前記左耐力ビームと前記右耐力ビームよりも下方の前記弾性装置を通過して前記第3過渡円形端部から引き出され、
    前記センシング光ファイバ浸透探査増感装置は、中央制御モジュールと、外層モジュールと、ポートモジュールを含み、
    前記中央制御モジュールの両側の各端に外層モジュールとポートモジュールが設けられ、
    前記外層モジュールは、前記中央制御モジュールと前記ポートモジュールの間に位置し、
    前記中央制御モジュールは、貫通管ハンドルと、上貫通管と、接着剤注入貫通管と、下貫通管を含み、
    前記貫通管ハンドルの一端は、前記接着剤注入貫通管に接続され、
    前記接着剤注入貫通管は、前記上貫通管と前記下貫通管に嵌め込まれ、
    センシング光ファイバは、前記上貫通管と前記下貫通管の間に位置し、
    前記外層モジュールは、内方超硬質層と、内方断熱層と、外方伝熱層と、内方導熱強化層と、外方硬質層と、外方断熱強化層を含み、
    前記内方超硬質層の内側は、前記内方断熱層の外側に接続し、
    前記内方超硬質層は、前記内方導熱強化層に近接し、
    前記内方導熱強化層の外側は、前記外方伝熱層の内層に接続し、
    前記内方導熱強化層は、前記外方断熱強化層に近接し、
    前記外方断熱強化層の外側は、前記外方硬質層の内側に接続し、
    前記外方断熱強化層は、ファイバ固定端部に近接し、
    センシング光ファイバは、前記内方断熱層、前記内方導熱強化層、前記外方断熱強化層を順に通過し、
    前記ポートモジュールは、上接着剤注入管と、円球形の前記ファイバ固定端部と、溶液凝固管と、下接着剤注入管を含み、
    前記ファイバ固定端部の上端側に前記上接着剤注入管が固定され、
    前記ファイバ固定端部の中央位置に前記溶液凝固管が固定され、
    前記ファイバ固定端部の下端側に前記下接着剤注入管が固定され、
    センシング光ファイバは、前記溶液凝固管を通過することを特徴とする複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
  2. 請求項1に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
    前記センシング光ファイバは、浸透特性監視用センシング光ファイバであって、外方円形モジュールと、中間層モジュールと、内方コアモジュールとを含み、
    前記中間層モジュールは、前記外方円形モジュールと前記内方コアモジュールの間に位置し、
    前記内方コアモジュールは、第4センシング光ファイバと三角内方支持枠を含み、
    前記第4センシング光ファイバの外部に硬質保護層が被覆され、
    前記硬質保護層の外部に断熱保護層が設けられ、
    前記断熱保護層の外部に前記三角内方支持枠が設けられ、
    前記第4センシング光ファイバは、前記三角内方支持枠の中心位置に位置し、
    前記中間層モジュールは、第1センシング光ファイバと、第2センシング光ファイバと、第3センシング光ファイバと、外方円弧状充填層を含み、
    前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバは、前記三角内方支持枠と前記外方円形モジュールの間に位置し、
    前記三角内方支持枠と前記外方円形モジュールの間には、前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバを固定するための前記外方円弧状充填層が充填され、
    前記外方円形モジュールは、リング状であり、2組以上の遮水強化段と浸透強化段を含み、
    前記遮水強化段と前記浸透強化段は、交互に分布し、
    前記遮水強化段と前記浸透強化段は、前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバを被覆することを特徴とする、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
  3. 請求項2に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
    前記弾性装置は、1つの第1弾性伸縮部材と複数の並列する第2弾性伸縮部材を含み、
    前記第1弾性伸縮部材は、第1弾力管と、前記第1弾力管の内に位置する第1伸縮バネと、前記第1伸縮バネに接続する第1ファイバ載置接続軸と、前記第1ファイバ載置接続軸に接続する第1ファイバ載置リングを含み、
    前記第2弾性伸縮部材は、第2弾力管と、前記第2弾力管の内に位置する第2伸縮バネと、前記第2伸縮バネに接続する第2ファイバ載置接続軸と、前記第2ファイバ載置接続軸に接続する第2ファイバ載置リングを含み、
    前記センシング光ファイバは、前記第1ファイバ載置リング、前記第2ファイバ載置リングを順に通過することを特徴とする、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
  4. 請求項3に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
    前記第2弾性伸縮部材は、4個であり、
    前記センシング光ファイバは、前記左耐力ビームよりも下方の前記第1ファイバ載置リング、前記左耐力ビームよりも下方の4個の前記第2ファイバ載置リング、前記右耐力ビームよりも下方の4個の前記第2ファイバ載置リング、前記右耐力ビームよりも下方の前記第1ファイバ載置リングを順に通過し、S型で分布することを特徴とする、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
  5. 請求項4に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
    前記中央制御モジュールの両側には、前記外層モジュールと前記ポートモジュールが対称に設けられ、
    前記溶液凝固管の端部に過渡輪が設けられ、
    前記センシング光ファイバは、前記過渡輪を回って通過して重りに接続することを特徴とする、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
  6. 請求項5に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
    前記硬質保護層は、3つの内方硬質四角層であり、
    前記内方硬質四角層は、1つの内角が60°の平行四辺形であり、
    前記第4センシング光ファイバは、3つの前記内方硬質四角層の境界部の中心位置に位置し、
    前記三角内方支持枠は、正三角形であることを特徴とする、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
  7. 請求項6に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムにおいて、
    前記断熱保護層は、浸透防止三角層と断熱三角層を3組含み、
    各組の前記浸透防止三角層と前記断熱三角層は、前記三角内方支持枠の1つの角に位置し、
    各組の前記浸透防止三角層と前記断熱三角層は、前記三角内方支持枠の角の二等分線に対し対称に分布し、
    前記浸透防止三角層と前記断熱三角層は、前記内方硬質四角層とシームレスに接続することを特徴とする、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システム。
  8. 請求項7に記載の複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムの監視方法において、
    施設監視の実際の必要性に応じて、1本の普通のセンシング光ファイバを準備し、該センシング光ファイバの増感すべき長さを特定し、該センシング光ファイバのうち増感すべき部分の前端に重りを固定し、末端にもう1つの重りを固定し、前記ファイバ固定端部における前記上接着剤注入管と前記下接着剤注入管から接着剤を前記溶液凝固管に注入し、上下端部の前記貫通管ハンドルを開け、前記接着剤を上下側の前記接着剤注入貫通管から同時に流出させ、かつ絶えず前記接着剤を両側の前記内方断熱層と前記内方導熱強化層と前記外方断熱強化層のうち該センシング光ファイバに接する位置に押し付けることによって、前記内方断熱層と前記内方導熱強化層と前記外方断熱強化層と、該センシング光ファイバとを緊密に係合させ、かつ前記接着剤注入貫通管に位置する該センシング光ファイバを前記接着剤によって包装し、密着させるステップ1と、
    長さ、出荷パラメータが同一であり被覆層の色が異なる4本の普通のセンシング光ファイバを別途準備し、順に前記外方円形モジュール、前記中間層モジュール、前記内方コアモジュールを構築し、次いで、内側から順に前記内方コアモジュール、前記中間層モジュール、前記外方円形モジュールを取り付け、異なる方向における該普通のセンシング光ファイバの外部の前記被覆層の色とそれに対応する方向を記録し、前記三角内方支持枠を加熱し、前記浸透特性監視用センシング光ファイバの温度が一定数値に達すると加熱を停止し、前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバの温度の低下を観測し、さらに前記異なる方向に対する監視精度を特定するステップ2と、
    センシング光ファイバを、4つの平行に分布する前記第2ファイバ載置リングの前記第2ファイバ載置接続軸を囲んでS状に配置し、次いで、該センシング光ファイバを、同様に前記右耐力ビームの前記第1ファイバ載置リングの前記第1ファイバ載置接続軸と前記第2ファイバ載置リングの前記第2ファイバ載置接続軸にS状に配置し、被測定構造体の支点を選択し、前記左耐力ビームと前記右耐力ビームによってダム浸透特性時空監視装置を前記被測定構造体に載置し、監視領域に所要の前記ダム浸透特性時空監視装置が配置されるまでに、前記右耐力ビーム側の前記第1過渡円形端部によって該センシング光ファイバを次の前記ダム浸透特性時空監視装置に直列に接続し、同様のルートで、前記センシング光ファイバ浸透探査増感装置の処理を経たセンシング光ファイバを前記被測定構造体に配置し、監視しつつ比較分析を行うステップ3と、
    浸透水が当該被測定領域を流れると、前記ダム浸透特性時空監視装置における増感処理後のセンシング光ファイバの光情報が絶えず変化し、それと同時に、非均一に分布する前記浸透水が異なる方向から前記浸透特性監視用センシング光ファイバの周囲に達し、少なくとも2組の前記遮水強化段と前記浸透強化段の協同作用により、前記第1センシング光ファイバと前記第2センシング光ファイバと前記第3センシング光ファイバによって、前記異なる方向からの前記浸透水による温度の変化を迅速に監視し、前記ダム浸透特性時空監視装置における前記増感処理後のセンシング光ファイバと前記浸透特性監視用センシング光ファイバの光情報の変化を配置経路に従って描画し、異なる時点の曲線を描画し、該曲線を比較することによって浸透特性の総合的な識別と分析を行うステップ4とを含む、複雑な環境における水利施設の浸透特性の統合的監視システムの監視方法。
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