激光与红外

作者：方忠强

单位：1.水下隧道智能设计、建造与养护技术与装备交通运输行业研发中心华设设计集团股份有限公司,江苏 南京 210014；2.南京大学地球科学与工程学院,江苏 南京 210023；

关键词：隧道;积水;DTS;光纤传感;主动加热方法

基金：江苏省战略新兴产业发展专项资金项目；江苏省“六大人才高峰”高层次人才A类项目(No.XNY-002)资助。

针对目前隧道积水事件及积水范围监测需求,研发了两种新型隧道积水传感器,提出了基于分布式温度传感(DTS)的隧道积水分布式感测方法。通过将传感光缆按二维平面螺旋封装方式提高了传感器的空间分辨率,利用主动加热方法,显著提高了水-气界面传感光缆的温度差异,进而实现对积水事件和积水范围的识别。通过室内模型试验,对传感光缆的性能及影响因素进行了研究。结果表明,研发的两种传感器均具有较高的空间分辨率,由于螺旋Ⅰ型的环间距更小,其空间分辨率及定位精度均高于螺旋Ⅱ型；在多种典型工况下两种传感器均可以准确识别积水的水-气界面,定位误差均小于10cm；适当增大加热温度可以提高传感器的定位精度,50℃加热工况时的定位精度明显优于35℃和20℃。

来源：2024年第3期

《激光与红外》期刊编辑部

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