[发明专利]一种水工程渗流性态融合感知系统

摘要

本发明公开了一种水工程渗流性态融合感知系统及方法，该系统包括渗漏隐患光纤定位装置、渗流流速分布式光纤监测装置、浸润线在线诊断装置、渗流性态光纤自适应辨识装置，利用渗漏隐患光纤定位装置实现水工程渗漏点定位，后借助渗流流速分布式光纤监测装置对水工程的渗流流速进行监测，通过浸润线在线诊断装置可以实现整个水工程结构体断面浸润线的在线诊断，最后通过渗流性态光纤自适应辨识装置对当前的渗流性态进行整体的监测与评估，完成水工程渗流性态融合感知。本发明通过四种水工程测渗用装置，依托水工程的材料及力学特性，通过借助分布式光纤监测技术，多层面多角度地获取光纤光信息变化，进而间接完成监测与感知水工程渗流性态的感知。

主权项

一种水工程渗流性态融合感知系统，其特征在于：包括渗漏隐患光纤定位装置、渗流流速分布式光纤监测装置、浸润线在线诊断装置、渗流性态光纤自适应辨识装置，利用渗漏隐患光纤定位装置实现水工程渗漏点定位，后借助渗流流速分布式光纤监测装置对水工程的渗流流速进行监测，通过浸润线在线诊断装置可以实现整个水工建筑物断面浸润线的在线诊断，最后通过渗流性态光纤自适应辨识装置对当前的渗流性态进行整体的监测与评估，完成水工程渗流性态融合感知；所述渗漏隐患光纤定位装置包含能量系统和监测系统，所述能量系统包含移动装置、位于移动装置上方的T型连导台和位于T型连导台上的若干个载台，所述载台上设有太阳能电池板，太阳能电池板与蓄储持电器连接，蓄储持电器与设置在移动装置上的多角接口连接；所述监测系统包括转连控调器、若干个电子测台和控温测台，所述转连控调器分别与位于待测区上方的通管硬管和通管软管连接，通管硬管和通管软管上均设有调控阀，在通管硬管上通过水压阀与若干个调水出口连接，调水出口通过旋转连环与分散调水口和集中调水口连接，所述通管软管的末端为多自由度端口；在待测区布设若干个温控槽孔，在温控槽孔中安装有测台桶，测台桶内从下向上依次设有若干个电子测台，在待测区表面温控槽孔的上方设有与电子测台连接的控温测台；在待测区内布设有横纵交错的传感光缆，传感光缆与光纤解调仪连接；所述渗流流速分布式光纤监测装置包括抗力边柱和边柱体，所述抗力边柱和边柱体之间连接有位于上端的接漏卡槽和位于下端的外通道框体，所述接漏卡槽上依次设有若干个漏斗状的接漏导槽，接漏导槽的下端连接有传力测桶，传力测桶内设有助流传力体，助流传力体的下端连接有弹性容纳囊，在助流传力体上设有一圈双侧弹力体；所述外通道框体一端设有初始锁纤端，初始锁纤端上设有过渡转轮，抗力边柱上设有激光激发源，激光激发源与传感光缆连接，外通道框体上设有光纤通道，传感光缆依次穿过过渡转轮、光纤通道、末端锁纤端与位于边柱体上的光源探测器连接，所述末端锁纤端位于边柱体上；所述弹性容纳囊通过双侧弹力体上下移动，弹性容纳囊下移过程中触压在传感光缆上；所述浸润线在线诊断装置包括载入端导连装置、内框体装置、输出端导连装置和外配体装置，所述载入端导连装置通过第一端口台与内框体装置进行连接，内框体装置与输出端导连装置通过第二端口台连接，内框体装置与外配体装置通过横向导杆进行连接；所述渗流性态光纤自适应辨识装置包括对称分布的主折板和框状的对称分布的承压竖梁，两个主折板一端分别与储电池铰接，两个主折板的另一端分别与连接杆铰接，在主折板两侧安装有横折板，在主折板的上方安装有与主折板连接的竖折板，储电池通过导线与压力进水槽连接；所述承压竖梁由顶部向底部依次设有第一介质承压梁、第二介质承压梁和第三介质承压梁，在第一介质承压梁、第二介质承压梁和第三介质承压梁中均设有至少两个变道孔，在承压竖梁与第一介质承压梁、第二介质承压梁和第三介质承压梁组成的空间中填充有土石散粒，在承压竖梁的顶部安装有上承孔横梁，上承孔横梁的两端设有光纤穿引顶孔，上承孔横梁上设有分流槽，分流槽内设有穿过上承孔横梁的分流单孔，分流槽与压力进水槽连通。