수력 발전 산업 댐의 구조 건강 모니터링(SHM)을 위한 FBG 센싱 기술

수력발전 산업은 세계 에너지 수요를 충족시키는 데 중요한 역할을 합니다. 댐은 발전, 홍수 조절, 물 공급 및 관개를 제공하는 이 산업의 중요한 부분입니다. 댐의 구조적 건전성을 보장하는 것은 안전하고 효율적인 운영을 위해 필수적입니다. 섬유 격자 감지 기술은 댐의 구조적 상태를 모니터링하기 위한 유망한 솔루션으로 부상했습니다. 이 기사에서는 섬유 격자 감지 기술이 해결할 수 있는 문제와 Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(DCYS의 약자)가 수력 산업에서 댐의 구조 상태 모니터링을 지원할 수 있는 방법에 대해 논의합니다.

광섬유 브래그 격자 센싱 원리:

광섬유 브래그 격자(FBG)는 광섬유 코어에 새겨진 주기적 구조입니다. 이 구조는 격자의 주기에 의해 결정되는 특정 파장의 빛을 반사합니다. 격자에 기계적 또는 열적 변형이 가해지면 반사 파장이 예측 가능한 방식으로 변합니다. 반사 파장을 모니터링함으로써 변형률, 온도 및 기타 매개변수의 변화를 감지할 수 있습니다. FBG 센서는 변형률, 응력, 온도 및 진동을 포함한 다양한 매개변수를 모니터링하는 데 사용될 수 있습니다.

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광섬유 브래그 격자 센싱 원리 - FBG 원리 - FBG 센서 원리 - FBG 온도 변형률 응력 진동 형상 센싱 원리

수력 발전 산업 댐의 일반적인 구조 건전성 문제:

댐은 수압, 지진, 온도 변화와 같은 다양한 힘에 노출됩니다. 시간이 지남에 따라 이러한 힘은 댐 구조에 손상을 일으켜 균열, 변형 및 누수로 이어질 수 있습니다. 댐의 구조 건전성 모니터링은 구조의 변화를 감지하고 치명적인 파손을 방지하는 데 필수적입니다.

OFSCN® 고범위 광섬유 브래그 격자(FBG) 스트레인 센서(스트레인 게이지)의 물리적 다이어그램 - 단일 종단, 길이 1m­­

수력 발전 산업에서 댐의 구조 건전성 모니터링이 필요한 이유:

댐의 구조 건전성 모니터링은 장기적인 안전성, 안정성 및 성능을 보장하는 데 중요합니다. 댐은 침투, 침하, 침식, 진동 및 온도 변화를 포함하여 시간이 지남에 따라 손상, 열화 또는 파손을 유발할 수 있는 다양한 내부 및 외부 요인에 노출됩니다. 이러한 요인은 댐의 구조적 무결성과 수압을 견디는 능력에 영향을 미쳐 안전 위험 및 운영 문제를 초래할 수 있습니다. 구조 건전성 모니터링은 손상 또는 열화의 조기 징후를 감지하고 시기적절하고 효과적인 유지보수, 수리 또는 교체를 가능하게 합니다.

OFSCN® 6000με 광섬유 브래그 격자 스트레인 센서(직경 2.0mm FBG 스트레인 게이지)의 물리적 다이어그램­­

수력 발전 산업 댐의 구조 건전성 모니터링 어려움:

댐의 구조 건전성 모니터링은 복잡하고 거대한 구조, 혹독하고 원격의 환경, 안전 및 보안 문제로 인해 몇 가지 독특한 도전과 어려움을 제시합니다. 육안 검사, 수동 측정 및 유선 센서와 같은 전통적인 모니터링 방법은 넓은 면적과 깊이에 걸쳐 지속적이고 정확한 데이터를 제공하는 능력이 제한적이며, 현장에 자주 접근해야 하므로 비용이 많이 들고 위험할 수 있습니다. 또한 기존 센서는 전자기 간섭, 부식 또는 물리적 손상의 영향을 받을 수 있어 신뢰성과 정확성을 손상시킬 수 있습니다.

FBG 센싱 기술로 해결할 수 있는 문제:

광섬유 격자 센싱 기술은 수력 발전 산업 댐의 구조 건전성 모니터링 과제에 대한 유망한 솔루션을 제공합니다. 광섬유 격자는 댐 구조의 중요한 위치에 매립되거나 부착되어 변형률, 온도, 압력 및 진동과 같은 다양한 매개변수를 높은 정확도, 안정성 및 내구성으로 측정할 수 있습니다. 광섬유 격자 센서는 혹독하고 원격의 환경에서 작동할 수 있으며, 배열로 구성되어 넓은 면적과 깊이를 커버하여 댐의 구조적 상태와 성능을 지속적이고 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 광섬유 격자 센싱 기술은 또한 수동 검사 및 측정의 필요성을 줄이고 잠재적인 안전 위험이나 운영 문제에 대한 조기 경고를 제공하여 댐 운영의 전반적인 안전성, 신뢰성 및 효율성을 향상시킵니다.

추천 광섬유 격자 변형률 센서:

6000με 광섬유 브래그 격자 변형률 센서  - FBG Strain Gauge - polymer material packaging - metal protection strain sensor - range 6000με/8000με

이 제품은 변형률 측정에 사용되는 고범위 광섬유 브래그 격자 변형률 센서(FBG 변형률 게이지)입니다. 단일 종단 구조로 사용되어 측정 대상물에 삽입되어 변형률을 측정할 수 있습니다. 또한 양단 구조로 사용되어 고정 장치로 고정하거나 표면에 직접 접착하여 변형률을 측정할 수 있으며, 직렬로 연결하면 다중 지점 변형률 측정이 가능합니다. 이 제품의 구조는 광섬유 브래그 격자 응력 센서와 동일합니다.

제품 개요:

The OFSCN® high-range 광섬유 브래그 격자 변형률 센서  (FBG 변형률 게이지)는 광섬유 커넥터(FC, SC, LC, ST 등), 고탄성 재료 및 단일 지점 FBG 캡슐화로 구성됩니다. 사용되는 재료에 따라 실온 또는 최대 120도 섭씨의 고온에서 작동할 수 있습니다(요청 시 맞춤 가능).

이 제품은 소형, 경량, 높은 인장 및 압축 강도, 방수 및 방습 특성, 완전 밀봉이 특징입니다. FBG의 변형 특성을 활용하여 이 센서는 테스트 구조물의

6000με 광섬유 브래그 격자 변형률 센서  - FBG Strain Gauge - Metal Encapsulation - High Temperature FBG Strain Sensor

이 제품은 고탄성 합금 튜브에 캡슐화된 광섬유 브래그 격자 변형률 센서(FBG 변형률 게이지)로, 변형률 측정에 사용됩니다. 대부분의 경우 단일 세그먼트 단일 종단 구조이거나 다중 세그먼트 단일 종단 구조로 생산될 수 있습니다. 드물게는 양단 구조일 수도 있습니다. 센서는 내방사선 광섬유 브래그 격자 변형률 센서 또는 내고온 광섬유 브래그 격자 변형률 센서로 맞춤 제작될 수 있습니다. 제품의 배치 방법은 지지 고정 장치에 따라 달라지며, 테스트 대상에 직접 삽입하거나 해당 고정 장치로 표면 용접, 드릴 구멍을 통한 볼트 고정, 접착제 표면 장착, 스트랩으로 묶어 고정, 또는 클램프로 고정하는 등 다양한 설치 방법이 있습니다. 이 제품은 기본 구조 제품으로 FBG 변위 센서로 교정되거나 FBG 응력 센서로 사용될 수 있습니다.

OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor Product Summary:

The OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor (FBG 변형률 게이지)는 광섬유 커넥터(FC, SC, LC, ST 등), 고탄성 합금 튜브 및 단일 지점/다중 지점 FBG 캡슐화로 구성됩니다.

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

이 제품은 소형, 경량, 높은 인장 및 압축 강도, 방수, 방습 및 완전 밀봉 특성을 특징으로 합니다. FBG의 변형 특성을 활용하여 이 센서는 측정 구조물에 삽입, 클램핑, 표면 장착, 접착 또는 매립되어 변형률 감지 및 모니터링을 수행할 수 있습니다.

베이징 Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.:

Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(DCYS의 약자)는 광섬유 격자 센서, 광섬유 격자 복조기 및 시스템 소프트웨어 전문 제조업체입니다. 온도, 변형률, 응력, 변위, 진동, 형상 센서 등 다양한 섬유 격자 센서 생산을 전문으로 하는 DCYS는 섬유 격자 복조기도 생산하고 관련 응용 소프트웨어를 맞춤화하고 개발할 수 있습니다.

권장 섬유 격자 복조기:

광섬유 브래그 격자 질문기 - 광섬유 격자 복조기 - 고속/주파수 FBG 분석기

제품 별칭: 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.

본 제품은 에서 제작한 고속/고주파 FBG Demodulator 입니다. 베이징 다청 융성 테크놀로지 유한회사 (OFSCN®). 이 질문기는 모든 사양 및 모델과 호환됩니다. OFSCN® FBG 센서 (온도, 응력 및 변형률 FBG 센서 포함) 조정 가능한 포트 밀도(4, 8, 16, 32채널), 높은 재생률(10, 20, 50, 100Hz).

DCYS는 댐의 SHM을 수행하는 데 도움을 줍니다.

DCYS의 광섬유 격자 복조기 및 시스템 소프트웨어는 센서 데이터를 실시간으로 처리 및 분석하고 적시에 효과적인 의사 결정을 위한 보고서 및 경보를 생성할 수 있습니다. DCYS는 수력 발전 산업이 댐 구조물의 구조적 상태 모니터링의 일부 과제를 해결하고 수력 발전 운영의 안전성, 신뢰성 및 효율성을 향상시키는 데 도움을 줄 수 있습니다.

大成永盛光纤光栅传感监测系统框图

기타 사항을 명확히 해야 합니다.

댐의 구조적 상태 모니터링은 수력 발전 프로젝트의 안전과 성능을 보장하는 데 중요한 작업입니다. 섬유 격자 감지 기술은 높은 정확성, 안정성, 내구성 및 다용성을 통해 구조 상태 모니터링 문제에 대한 유망한 솔루션을 제공합니다. 그러나 섬유 격자 감지 기술을 구현하려면 신중한 계획, 설계, 설치 및 유지 관리가 필요하며 댐 구조의 포괄적이고 안정적인 모니터링을 위해 다른 모니터링 방법 및 시스템과 통합되어야 합니다. 또한, 섬유 격자 센서에서 수집된 데이터는 의사 결정을 위해 적절하게 분석, 해석 및 사용되어야 하며 데이터의 개인 정보 보호 및 보안이 보장되어야 합니다. 산업계, 학계, 정부의 협력과 혁신을 통해 광섬유 격자 감지 기술은 미래에 중요한 역할을 할 수 있습니다.

결론적으로, 섬유 격자 감지 기술은 수력 산업에서 댐의 구조 상태 모니터링에 큰 잠재력을 보여주었습니다. 온도, 변형률, 응력 및 기타 구조적 매개변수에 대한 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 제공하는 능력을 통해 잠재적인 문제를 조기에 감지하고 사전 예방적인 유지 관리를 수행할 수 있으며, 이는 궁극적으로 수력 발전 산업에서 댐의 안전성과 효율성을 높일 수 있습니다. 댐 모니터링 시스템에 광섬유 격자 감지 기술을 구현하는 것과 관련된 과제는 분명 있지만 그렇게 하면 얻을 수 있는 이점은 분명합니다.

Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.는 광섬유 격자 센서, 복조기 및 관련 소프트웨어 전문 제조업체입니다. 해당 분야의 전문 지식을 바탕으로 DCYS는 수력 발전 산업의 구조 상태 모니터링 요구 사항에 대한 솔루션을 제공할 수 있는 좋은 위치에 있습니다. DCYS와 협력함으로써 수력 발전 산업은 섬유 격자 감지 기술을 활용하여 댐 구조의 안전성과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

전반적으로 수력 발전 산업에 섬유 격자 감지 기술을 적용하는 것은 산업과 사회 전체에 큰 이익을 줄 수 있는 잠재력을 지닌 흥미로운 발전을 의미합니다.