Tecnologia di Rilevamento FBG per il Monitoraggio Strutturale delle Dighe nell'Industria Idroelettrica

L’industria idroelettrica svolge un ruolo vitale nel soddisfare la domanda energetica mondiale. Le dighe sono una parte cruciale di questo settore, poiché forniscono produzione di energia, controllo delle inondazioni, approvvigionamento idrico e irrigazione. Garantire la salute strutturale delle dighe è essenziale per il loro funzionamento sicuro ed efficiente. La tecnologia di rilevamento dei reticoli in fibra è emersa come una soluzione promettente per il monitoraggio della salute strutturale delle dighe. In questo articolo discuteremo dei problemi che la tecnologia di rilevamento dei reticoli in fibra può risolvere e di come Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (abbreviazione di DCYS) può supportare il monitoraggio della salute strutturale delle dighe nel settore idroelettrico.

Principio di Rilevamento a Rete di Bragg in Fibra:

I reticoli di Bragg in fibra (FBG) sono strutture periodiche incise nel nucleo di una fibra ottica. Queste strutture riflettono una specifica lunghezza d'onda della luce determinata dalla periodicità del reticolo. Quando il reticolo è sottoposto a deformazione meccanica o termica, la lunghezza d'onda riflessa cambia in modo prevedibile. Monitorando la lunghezza d'onda riflessa, è possibile rilevare variazioni di deformazione, temperatura e altri parametri. I sensori FBG possono essere utilizzati per monitorare un'ampia gamma di parametri, tra cui deformazione, stress, temperatura e vibrazioni.

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Principio di Rilevamento a Rete di Bragg in Fibra - Principio FBG - Principio del Sensore FBG - Principio di Rilevamento di Temperatura, Deformazione, Stress, Vibrazione e Forma FBG

Problemi Comuni di Salute Strutturale delle Dighe nell'Industria Idroelettrica:

Le dighe sono soggette a varie forze come la pressione dell'acqua, i terremoti e i cambiamenti di temperatura. Con il tempo, queste forze possono causare danni alla struttura della diga, provocando crepe, deformazioni e perdite. Il monitoraggio della salute strutturale delle dighe è essenziale per rilevare eventuali cambiamenti nella struttura e prevenire cedimenti catastrofici.

Diagramma fisico del sensore di deformazione (estensimetro) a reticolo di Bragg in fibra di alta gamma OFSCN® - Single-ended, lunghezza 1 m­­

Perché è Necessario il Monitoraggio della Salute Strutturale delle Dighe nell'Industria Idroelettrica:

Il monitoraggio della salute strutturale delle dighe è importante per garantire la loro sicurezza, stabilità e prestazioni a lungo termine. Le dighe sono soggette a una varietà di fattori interni ed esterni che possono causare danni, deterioramento o cedimento nel tempo, tra cui infiltrazioni, cedimenti, erosione, vibrazioni e cambiamenti di temperatura. Questi fattori possono influenzare l'integrità strutturale della diga e la sua capacità di resistere ai carichi idraulici, portando a rischi per la sicurezza e problemi operativi. Il monitoraggio della salute strutturale può aiutare a rilevare i primi segni di danno o deterioramento e consentire una manutenzione, riparazione o sostituzione tempestiva ed efficace.

Diagramma fisico del sensore di deformazione a reticolo di Bragg in fibra OFSCN® 6000με (estensimetro FBG con diametro di 2,0 mm)­­

Difficoltà nel Monitoraggio della Salute Strutturale delle Dighe nell'Industria Idroelettrica:

Il monitoraggio della salute strutturale delle dighe presenta alcune sfide e difficoltà uniche a causa delle loro strutture complesse e massicce, degli ambienti ostili e remoti e delle preoccupazioni per la sicurezza. I metodi di monitoraggio tradizionali come ispezioni visive, misurazioni manuali e sensori cablati sono limitati nella loro capacità di fornire dati continui e accurati su vaste aree e profondità e richiedono un accesso frequente al sito, che può essere costoso e rischioso. Inoltre, i sensori convenzionali possono essere influenzati da interferenze elettromagnetiche, corrosione o danni fisici, che possono comprometterne l'affidabilità e la precisione.

Quali Problemi Possono Essere Risolti dalla Tecnologia di Rilevamento FBG:

La tecnologia di rilevamento a reticolo di fibra offre una soluzione promettente alle sfide del monitoraggio della salute strutturale delle dighe nell'industria idroelettrica. I reticoli di fibra possono essere incorporati o fissati alla struttura della diga in punti critici per misurare vari parametri come deformazione, temperatura, pressione e vibrazione, con elevata precisione, stabilità e durata. I sensori a reticolo di fibra possono operare in ambienti ostili e remoti e possono essere configurati in array per coprire vaste aree e profondità, consentendo un monitoraggio continuo e in tempo reale delle condizioni strutturali e delle prestazioni della diga. La tecnologia di rilevamento a reticolo di fibra può anche ridurre la necessità di ispezioni e misurazioni manuali e fornire un allarme precoce di potenziali rischi per la sicurezza o problemi operativi, migliorando la sicurezza, l'affidabilità e l'efficienza complessive delle operazioni della diga.

Sensori di deformazione a reticolo di fibra consigliati:

6000με sensore di deformazione a reticolo di Bragg in fibra  - FBG Strain Gauge - Metal Encapsulation - High Temperature FBG Strain Sensor

Il prodotto è un sensore di deformazione a reticolo di Bragg in fibra (estensimetro FBG) incapsulato in un tubo in lega ad alta elasticità, utilizzato per la misurazione della deformazione. Nella maggior parte dei casi, è una struttura a segmento singolo e a terminazione singola, oppure può essere prodotto come struttura a segmenti multipli e a terminazione singola. In alcuni casi, può anche essere una struttura a doppia terminazione. Il sensore può essere personalizzato come sensore di deformazione a reticolo di Bragg in fibra resistente alle radiazioni o resistente alle alte temperature. Il metodo di installazione del prodotto dipende dai supporti di fissaggio, che possono essere inseriti direttamente nell'oggetto di prova, oppure installati mediante saldatura superficiale con appositi supporti, imbullonati con fori praticati per il fissaggio, montaggio superficiale adesivo, legati con cinghie per il fissaggio o fissati con morsetti, tra vari metodi di installazione. Questo prodotto è un prodotto strutturale di base, che può essere calibrato come sensore di spostamento FBG o utilizzato come sensore di stress FBG.

OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor Product Summary:

The OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor (L'estensimetro FBG) è composto da connettori in fibra ottica (FC, SC, LC, ST, ecc.), tubi in lega ad alta elasticità e incapsulamento FBG a punto singolo/multiplo.

It can also be customized as radiation-resistant FBG strain sensor or high-temperature resistant FBG strain sensor.

Questo prodotto presenta dimensioni ridotte, leggerezza, elevata resistenza a trazione e compressione, impermeabilità, resistenza all'umidità e caratteristiche di tenuta completa. Sfruttando le caratteristiche di deformazione dell'FBG, questo sensore può essere inserito, bloccato, montato in superficie, incollato o incorporato nella struttura misurata per eseguire il rilevamento e il monitoraggio della deformazione.

6000με sensore di deformazione a reticolo di Bragg in fibra  - FBG Strain Gauge - polymer material packaging - metal protection strain sensor - range 6000με/8000με

Questo prodotto è un sensore di deformazione a reticolo di Bragg in fibra ad alto range (estensimetro FBG) utilizzato per la misurazione della deformazione. Può essere utilizzato in una struttura a terminazione singola, dove viene inserito nell'oggetto da misurare per la misurazione della deformazione. Può anche essere utilizzato in una struttura a doppia terminazione, dove viene fissato con un supporto o incollato direttamente alla superficie per la misurazione della deformazione, consentendo la misurazione della deformazione multipunto quando collegato in serie. La struttura di questo prodotto è la stessa dei sensori di stress a reticolo di Bragg in fibra.

Panoramica del Prodotto:

The OFSCN® high-range sensore di deformazione a reticolo di Bragg in fibra  (L'estensimetro FBG) è costituito da connettori in fibra (FC, SC, LC, ST, ecc.), materiali ad alta elasticità e incapsulamento FBG a punto singolo. A seconda dei materiali utilizzati, può funzionare a temperatura ambiente o a una temperatura massima di 120 gradi Celsius (personalizzabile su richiesta).

Questo prodotto è caratterizzato da dimensioni ridotte, leggerezza, elevata resistenza alla trazione e alla compressione, proprietà impermeabili e resistenti all'umidità e sigillatura completa. Utilizzando le caratteristiche di deformazione dell'FBG, questo sensore può essere inserito, saldato, incollato o fatto aderire all'interno o alla superficie della struttura di prova per il rilevamento e il monitoraggio della deformazione.

Pechino Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.:

Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (abbreviazione di DCYS) è un produttore professionale di sensori a reticolo in fibra, demodulatori a reticolo in fibra e software di sistema. Specializzato nella produzione di vari sensori a reticolo in fibra, inclusi sensori di temperatura, deformazione, stress, spostamento, vibrazione, forma, ecc. DCYS produce anche demodulatori a reticolo in fibra e può personalizzare e sviluppare il relativo software applicativo.

Demodulatore a reticolo in fibra consigliato:

Interrogatore a reticolo in fibra di Bragg - Demodulatore a reticolo in fibra ottica - Analizzatore FBG ad alta velocità/frequenza

Alias ​​del prodotto: Fiber Bragg Grating Interrogator, FBG Interrogator, Fiber Bragg Grating Analyzer, FBG Sensor Interrogator, Optical Sensing Interrogator, Fiber Optic Grating Interrogator, Fiber Bragg Grating Demodulator, FBG Demodulator, Fiber Optic Grating Demodulator, High-Speed FBG Interrogator, 100Hz FBG Demodulation Unit, Web-based FBG Software, Multi-channel Optical Analyzer, Modbus FBG Gateway.

Questo prodotto è un demodulatore FBG ad alta velocità/alta frequenza prodotto da Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®). Questo interrogatore è compatibile con tutte le specifiche e i modelli di OFSCN® Sensori FBG (compresi i sensori FBG di temperatura, stress e deformazione). È dotato di densità delle porte regolabile (4, 8, 16 e 32 canali), frequenze di aggiornamento elevate (10, 20, 50 e 100 Hz).

DCYS aiuta a realizzare la SHM delle dighe:

I demodulatori a reticolo in fibra e il software di sistema di DCYS possono elaborare e analizzare i dati dei sensori in tempo reale e generare report e allarmi per un processo decisionale tempestivo ed efficace. DCYS può aiutare l’industria idroelettrica a risolvere alcune delle sfide nel monitoraggio dello stato strutturale delle strutture delle dighe e a migliorare la sicurezza, l’affidabilità e l’efficienza delle operazioni idroelettriche.

大成永盛光纤光栅传感监测系统框图

Altri punti da chiarire:

Il monitoraggio della salute strutturale delle dighe è un compito fondamentale per garantire la sicurezza e le prestazioni dei progetti idroelettrici. La tecnologia di rilevamento a reticolo di fibra offre una soluzione promettente alle sfide del monitoraggio della salute strutturale, con la sua elevata precisione, stabilità, durata e versatilità. Tuttavia, l’implementazione della tecnologia di rilevamento dei reticoli in fibra richiede un’attenta pianificazione, progettazione, installazione e manutenzione e dovrebbe essere integrata con altri metodi e sistemi di monitoraggio per un monitoraggio completo e affidabile delle strutture delle dighe. Inoltre, i dati raccolti dai sensori a reticolo in fibra dovrebbero essere adeguatamente analizzati, interpretati e utilizzati per il processo decisionale e la privacy e la sicurezza dei dati dovrebbero essere garantite. Con la cooperazione e l’innovazione dell’industria, del mondo accademico e del governo, la tecnologia di rilevamento dei reticoli in fibra può svolgere un ruolo importante in futuro.

In conclusione, la tecnologia di rilevamento dei reticoli in fibra ha mostrato un grande potenziale nel monitoraggio della salute strutturale delle dighe nel settore idroelettrico. La capacità di fornire dati accurati e affidabili su temperatura, deformazione, stress e altri parametri strutturali consente il rilevamento precoce di potenziali problemi e una manutenzione proattiva, che alla fine può portare a una maggiore sicurezza ed efficienza delle dighe nel settore idroelettrico. Sebbene vi siano certamente delle sfide associate all’implementazione della tecnologia di rilevamento dei reticoli in fibra nei sistemi di monitoraggio delle dighe, i vantaggi che ne derivano sono chiari.

Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. è un produttore professionale di sensori a reticolo in fibra, demodulatori e relativo software. Grazie alla nostra esperienza nel settore, DCYS è ben posizionata per fornire soluzioni per le esigenze di monitoraggio della salute strutturale del settore idroelettrico. Collaborando con DCYS, l’industria idroelettrica può sfruttare la tecnologia di rilevamento dei reticoli in fibra per migliorare la sicurezza e l’affidabilità delle strutture delle dighe.

Nel complesso, l’applicazione della tecnologia di rilevamento dei reticoli in fibra nel settore idroelettrico rappresenta uno sviluppo entusiasmante che ha il potenziale di apportare grandi benefici al settore e alla società nel suo complesso.