[发明专利]一种监测土石堤坝渗流状况的分布式光纤测试平台

权利要求书

1.一种监测土石堤坝渗流状况的分布式光纤测试平台，其特征在于，包括加热系统、渗流系统和DTS系统；

所述加热系统包括可调节电压的交流电源和负载发热电阻丝，所述可调节电压的交流电源对负载发热电阻丝施加稳定电压进行加热；

所述渗流系统包括模型槽和供水系统，所述供水系统为模型槽内的多孔介质提供渗流； 

所述DTS系统包括分布式光纤测温主机和线性多模感温光纤，所述负载发热电阻丝设置在线性多模感温光纤内，所述线性多模感温光纤埋设于模型槽中的多孔介质内；所述分布式光纤测温主机用于采集和分析激光脉冲从线性多模感温光纤的注入端注入后在光纤内传播时产生的Raman背向反射光的时间和强度信息得到相应的位置和温度信息。

2.根据权利要求1所述的一种监测土石堤坝渗流状况的分布式光纤测试平台，其特征在于，该测试平台还包括数据处理及辅助分析系统，所述数据处理及辅助分析系统包括数据准备模块、图形查看模块、浸润线分析模块和导热系数计算模块，可对所述DTS系统获得的试验数据进行数据准备、图形查看、浸润线分析和导热系数计算。

3.根据权利要求1所述的一种监测土石堤坝渗流状况的分布式光纤测试平台，其特征在于，所述负载发热电阻丝为线性多模感温光纤中的金属铠或者固定用钢丝。

4.根据权利要求3所述的一种监测土石堤坝渗流状况的分布式光纤测试平台，其特征在于，所述可调节电压的交流电源包括交流电源、调压器和负载电路，所述交流电源与调压器的输入端连接，所述调压器的输出端与负载电路连接。

5.根据权利要求4所述的一种监测土石堤坝渗流状况的分布式光纤测试平台，其特征在于，所述负载电路包括的第一开关、第二开关、负载发热电阻丝、指示灯和电压表，所述第一开关、第二开关和负载发热电阻丝依次串联在调压器的输出端的正负极之间，所述指示灯与第一开关并联，电压表与第二开关、负载发热电阻丝并联。

6.根据权利要求1所述的一种监测土石堤坝渗流状况的分布式光纤测试平台，其特征在于，所述模型槽的槽内尺寸为：长2.6m、宽1m、高1.15m，其内壁铺设防渗层，槽内铺设30cm厚的第一反滤层，第一反滤层上铺设第一反滤网，所述第一反滤网上铺设55cm厚的细砂层，所述细砂层上铺设第二反滤网，所述第二反滤网上铺设30cm厚的第二反滤层，所述模型槽的侧壁上开有进水口、测压管埋设孔和出水口，所述进水口、测压管埋设孔位于第一反滤层内，所述出水口距离槽口15cm，所述模型槽的相对两侧壁上分别开有两个距离槽底65cm的光纤穿墙孔，所述光纤穿墙孔位于两侧壁的对称轴上。

7.根据权利要求6所述的一种监测土石堤坝渗流状况的分布式光纤测试平台，其特征在于，所述线性多模感温光纤包含两条光纤，分别为1#光纤和2#光纤，所述1#光纤穿过模型槽的相对两侧壁上的光纤穿墙孔，水平布设在细沙层内，所述2#光纤与1#光纤布设在同一个铅锤面内并且折成若干与1#光纤平行的水平段，其中有三条水平段位于1#光纤的下方，距离1#光纤的距离分别为5cm、15cm、30cm，两条水平段位于1#光纤的上方，距离1#光纤的距离分别为5cm、15cm。

8.根据权利要求6所述的一种监测土石堤坝渗流状况的分布式光纤测试平台，其特征在于，所述供水系统包括水箱、流速控制阀、水泵和循环水池，所述水箱位于循环水池及模型槽的上方，所述水箱的底端通过进水管、水泵与循环水池连接，所述进水管上设有流速控制阀，所述水箱的底端通过出水管与模型槽的进水口连接，所述出水管上设有流速控制阀，所述水箱的上侧设有溢流管，所述溢流管与循环水池连接。