一、方案概述

隧道是高速公路基础设施的重要组成部分，同时也是事故高发位置。隧道可能遭受的安全威胁包括异常变形、不均匀沉降，结构破损和渗漏等。隧道的结构安全对高速公路的安全运营至关重要，因此，有必要搭建结构健康监测系统，对隧道异常进行探测和报警，及时维护，为隧道安全服役提供保障。将应变感测光缆沿隧道走向布设在管道壁上，可监测隧道纵向不均匀沉降及衬砌管片间的相对变形；将应变光缆在选中的横截面沿换向布设，可监测隧道横向收敛；将温度光缆布设在纵向方向，可监测隧道沿线的渗透及火灾事故。

·       衬砌结构变形监测：通过监测预埋在衬砌结构或二衬结构的光纤应变场分布可以监测隧道环向和纵向应力及变形，通过监测布设在隧道结构体表面的光纤应变场分布可以监测衬砌结构的变形和应力。

·       隧道管片位移监测：通过监测布设在隧道管片壁上的光纤应变场分布，可以监测隧道管片间的相对位移和变形量。

·       隧道渗透监测：通过监测布设在隧道壁结构物表面布设的光纤温度场分布，可以实现对隧道沿线的渗透进行实时监测与定位。

·       隧道火灾监测：通过监测布设在隧道顶的光纤温度场分布，可以实现对隧道沿线的火灾情况进行实时监测与定位。

·       故障预警：系统能够基于实时数据分析，识别出潜在的故障点，并及时发出预警，帮助运维人员提前采取措施，减少故障发生的概率。

二、实施方案  

三、特点优势梳理

1. 实时监测：隧道分布式长距离应变实时监测，通过数据分析可以确定隧道结构健康风险等级；

2. 监测设备多样性： 监测设备种类繁多，根据不同场景可以选择高空间分辨率和长距离的设备最长可达120公里，实时监测光纤沿线隧道健康情况；

3. 结构简单： 系统结构简单，安装和维护便捷，降低系统整体运营成本；

4. 快速定位威胁： 系统融入GIS（地理信息系统）技术，形象标识报警点位置，方便运维人员快速找到风险点；

5. 数据上传支持： 支持向上级SCADA等系统上传数据，便于统一维护。

四、相关产品  

1.RP1000系列高空间分辨率分布式布里渊光纤温度和应变分析仪

2.RP2000系列长距离分布式布里渊光纤温度和应变分析仪

3.RP4000系列长距离分布式布里渊光时域反射计（BOTDR）

4.RP7000系列分布式光纤多参量融合传感系统

5.RP-S-02-FRP型应变传感光缆

6.RP-S-05-MR型应变传感光缆

7.RP-C型温度应变复合传感光缆

8.RP-T-03-MR型温度传感光缆

五、典型案例

山西省207国道南沁县桥上隧道结构健康监测

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