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「昊音洞察」 | 中科昊音分布式光纤地面沉降监测系统
安徽中科昊音 2024-05-08 17:39
5月1日2时10分左右,梅大高速大埔往福建方向K11+900m(茶阳路段出口方向2公里左右)附近发生高速公路路面塌陷事故。事发路段发生坍塌后,多辆车掉落,并有车辆起火。事发后,相关航拍视频显示,事发路段的外侧,路面地基坍塌,疑发生滑坡;多辆掉落的车紧挨着,烧毁严重。
在交通行业日益发展的当下,公路交通工程的建设数量日益增加,建设范围也在不断拓展,但是在公路交通工程中不可避免的会受到一定的干扰,进而使公路交通工程建设出现安全隐患问题。如公路施工建设时遇到软土土质可能导致地面沉降,其会对公路施工产生较大的威胁进而影响整个工程的施工质量,对公路投入使用后车辆通行的安全性与舒适性产生影响。因此,分析地面沉降问题对公路交通工程施工的发展具有重要意义。
安徽中科昊音自主研发的分布式光纤地面沉降监测系统适用于路面建设以及整体运营阶段的不断点自动监测是一种非侵入式、不破坏地面本身结构形态的状态评估方法,是基于受激布里渊散射效应、光时域反射技术原理的最新一代分布式光纤传感监测系统。该系统采用标准通信级单模光纤,光纤既是传输介质,又是传感元件将光纤敷设于高精度水平采集器上,放置于被监测道路表面,即可实时获得每一点的应变分布信息,实现超长距离的连续在线监测与精确定位。
分布式光纤应变监测系统基于受激布里渊散射效应。从传感光纤的两端分别注入脉冲光信号(probe
光)和连续光信号(pump光),当脉冲光和连续光的频率差与光纤中某个区间的布里渊频移相等时,该 区域就会发生受激布里渊放大效应(Brillouin
scattering),两束光之间发生能量转移。根据光纤布里渊频移与光纤应变之间的关系,对两激光的频率进行连续的调节,监测从光纤一端耦合出来的连续光功率,
可以确定光纤各小段区域上能量转移达到最大时所对应的频率差,从而得到应变信息,实现分布式测量。
本系统集激光技术、光纤受激布里渊散射技术、差分脉冲对技术、光时域反射技术、高频信号采集技术等世界前沿技术于一体,配置针对不同应用场景的特种光缆,实现应力“超长距离”、“超高精度”、“分布式”监测。该系统在桥梁、堤坝、轨道交通等大型建筑健康诊断,
石油天然气、电力电网安全监测,以及国防航天等领域具有广泛的应用和显著的优势。
公路交通工程安全在线监测是公路运行状态的耳目,是保证公路稳定、安全的重要手段随着科技技术应用越来越广,现在道路边坡利用定位监测、声波监测等技术监测表面位移和地面沉降,能够精准的计算出位移数据并且实时传输平台。通过构建边坡专业自动化监测体系,实现由被动抢险救灾向主动防灾、减灾避灾的转变,保障群众生命财产安全。