一种隧道联络通道冻结施工安全预警分析仪及其工作方法

摘要

本发明属于隧道联络通道冻结施工技术领域，提供一种基于光纤光栅的隧道联络通道冻结施工安全预警分析仪及其工作方法，包括前端光纤光栅传感器、数据采集装置、数据分析装置、监测预警装置和显示装置，所述前端光纤光栅传感器的输出端与数据采集装置相连，数据采集装置与数据分析装置相连，数据分析装置的输出端与监测预警装置相连，监测预警装置与显示装置相连。本发明能够实时连续的对冻结过程中的冻土温度、应变及既有隧道变形进行监测并实时评估其安全状态。

主权项

一种隧道联络通道冻结施工安全预警分析仪，其特征在于：包括光纤光栅传感器、数据采集装置、数据分析装置、监测预警装置和显示装置；光纤光栅传感器，用于感知联络通道冻土施工中温度及应变的变化；光纤光栅传感器包括传感器、光纤线缆和法兰盘，使用时将光纤光栅传感器植入被冷冻土体或固定在隧道管片上，用法兰盘将传感器与光纤线缆连接，并串联至数据采集装置；数据采集装置，用于实时连续采集光纤光栅传感器测出的光波波长数据；数据分析装置，由数据存储、数据计算、数据分析和数值模拟耦合模块构成，能将采集的光纤光栅传感器的光波波长数据进行实时的分类存储、计算、分析；得出相应的温度、应变、位移及应力，并进行多场耦合；监测预警装置，由监测点预警和安全评估模块构成，将数据分析装置计算出的结果进行冻结施工实时安全状态分析，对单测点及施工状态进行实时安全评估，并根据分析结果进行预警；显示装置，将评估结果进行空间的可视化显示，由单测点的动态时程变化曲线、静态时程变化曲线，单测点的动态安全状态及结构的动态安全状态构成；所述光纤光栅传感器的输出端与数据采集装置相连，数据采集装置与数据分析装置相连，数据分析装置的输出端与监测预警装置相连，监测预警装置与显示装置相连。