分布式光纤传感技术与工程应用研究(38)
图5.22 (a)不同区间光纤实测大坝混凝土温度分布曲线
图5.22 (b)不同区间光纤实测大坝混凝土温度分布曲线
分析其原因是:施工期，为有效控制混凝土温升过大导致混凝土出现裂缝，每个层面均布置有冷却水管通水却。光纤的布置与冷却水管呈平行状，见图5.21现结合图5.21和图5.22(b)来解释混凝土温度峰值问题。以566高为例，图5.22(b)“波谷”即“1、2、3、4”点对应光纤刻度分别为253.5、285.5、315.5、345.0，这四个部位均位于光纤与冷却水管交叉部位的附近，很显然“波谷”的出现是因冷却水管在通水过程中导致其附近混凝土温度下降引起，而此时549高程已经停止通冷却水，在该图中这一峰值现象已经不明显；图5.22(b)“波峰”即“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ”点对应光纤刻度分别为273.0、299.0、330、359，这四个点基本上均位于距离大坝下游侧20~22m部位的一条直线上，即为该高程大坝混凝土温度最高区域。该坝段566高程处大坝长度(坝轴线方向)为20m，坝宽40m，很显然受边界条件的影响，大坝中心部位混凝土温度最高，即温度“波峰”。
由此可见:分布式光纤实测大坝混凝土温度峰值真实反映了混凝土内部温度场的分布规律，温度曲线的峰值正常地反映了浇筑层混凝土温度的变化情况。这说明分布式光纤测温系统应用于大体积混凝土内部温度监测是可取的。
2、 分布式光纤传感技术在广西红水河乐滩水电站工程的应用[106]
三峡大学的蔡德所、何薪基、蔡顺德和广西壮族自治区水利厅的张存吉等在2003.2004年以中国广西红水河乐滩水电站工程为背景、以光纤分布式温度测量系统为手段，研究了3号机组常态混凝土浇筑过程混凝土结构三文温度场的变化。首先，验证了光纤分布式温度测量系统成果的可靠性和准确性；其次，埋设不锈钢铠装传感光缆2km，共10个不同高程的层面，研究了常态混凝土水化热的释放过程、冷却水管的作用效果、温度随混凝土浇筑层厚度等的变化而变化的规律。
监测工作实施:
中国乐滩水电站工程是红水河规划开发的第8个梯级，局部地质条件比较复杂，岩层倾角较陡，地基约束影响较大，且乐滩地处亚热带，极端最高气温39.7℃，极端最低气温-2.3℃，在1、2号机组施工过程中，混凝土结构出现裂缝。正是带着这一问题，在查阅了相关文献之后，以分布式光纤测温系统为手段，对3号机组砼结构施工过程的温度场进行了深入的研究。
按照传感光缆布置图，如果采用一条传感光缆布设，有可能在施工期间出现损伤或折断，甚至出现无法接续的情况，这将造成无法弥补的损失。为防止意外，将传感光缆分成3条光路:第1光路FO-1贯穿厂房3号机第2、3、4浇筑层，终端引向▽63m的第一临时监测站；第2光路FO-2贯穿3号机第5、6、7浇筑层，终端与FO-1会合后，也引向第一临时监测站；第3光路FO-3布置在3号机尾水管衬管段流面，即第11、12层。3路不锈钢铠装分布式光纤传感(传输)光缆全长2km，分别布置在10个不同高程的仓面，其中埋设在混凝土结构内部的传感光缆长600m。
为了高精度测量3号机组混凝土结构内部某点的温度值，需要对传感光缆从头到尾进行位置标定，其目的是使混凝土结构某点位置与光缆长度对应起来，并配合相应测温曲线，可方便、直观地看出坝体混凝土结构温度场的变化。传感光缆的标定方法:首先用光时域反射仪(OTDR)测出整捆光纤的总长，然后按长度分段，每段从头到尾逐米标定。具体办法是用透明胶带纸粘上标注，贴于不锈钢铠装光缆表面即可。
温度光纤传感网络终端的保护是非常重要的工作，它的损伤或稍有不清洁都无法进行温度监测。对此，专门购置了小而扁平的光纤终端盒，固定在绕有光缆的木轮上，有效地防止了电焊火花及布设光缆时的外部损伤，经实践检验，保护效果较好。