1、综述
大坝的投资大、效益高、在国民经济发展中起着举足轻重的作用，与人民的生活也休戚相关。一个庞大的水库，一旦失事，造成人民生命财产的损失是巨大的。所以大坝的安全显得尤为重要。根据《小型水利发电站设计规范》的安全监测规定，主要水工建筑物安全监测项目分别为：混凝土坝、砌石坝、土石坝、河床式厂房闸坝、隧洞、调压室、压力管道、地下式厂房、高陡边坡等，其主要观测项目也大体分为：上下游水位、扬压力、渗漏水量、位移、伸缩缝、上下游冲淤、沉降、应力应变、围岩山体压力、围岩变形等；目前从国内众多水坝监测仪器上分析，国内工程人员目前选用传统方式的较多，真正使用光纤传感技术的相对较少。随着我国光纤传感技术的飞速发展，国内光纤式传感器在国内的水坝上应用也是一种趋势，北京达卡科技有限公司针对这一情况，特别推出可靠的相关产品：光纤应变传感器、光纤钢筋计、光纤位移计、光纤裂缝计、光纤土压力计、光纤分布式温度监测系统（DTS）、光纤分布式应力温度监测系统（DTSS）、光纤光栅健康监测系统（FBG）、光纤地震波监测系统、水利大坝气象观测系统等。
 北京达卡科技有限公司推出2套系统应用于水利大坝方面，第一、分布式光纤温度监测系统（DTS）和分布式光纤应力温度监测系统（DTSS）；第二、准分布式光纤光栅监测系统（FBG）

在后面的章节中，将分别介绍这些系统如何在水利大坝应用以及区别。
2、分布式光纤温度监测系统（DTS）和分布式光纤应力温度监测系统（DTSS）
(1)分布式光纤温度监测系统提出的常态大体积混凝土分布式光纤传感监测技术可实现大体积混凝土施工期和运行期的温度场监测，是对大坝温度监测传统仪器、理论和方法的变革和创新。
(2)所优选的光纤分布式温度测量系统安装方便，可快捷、准确地检测到坝体混凝土结构内部温度场的变化，这对大坝的健康诊断和安全运行十分有利。
分布式光纤监测技术在碾压混凝土坝的应用发展较快，对碾压混凝土坝，分布式光纤监测具有较大的应用优势，因为它对施工干扰小，它既具有监测温度场的功能，又兼有对碾压层面进行渗流定位监测的功能。从目前应用情况来看，光纤网络布置有二种形式。
一种是平面网络形式，光纤连续地沿坝体横断面自下而上作蛇形布置；另一种是空间网络形式，取某坝段作监测对象，光纤自下而上连续地沿水平截面从左至右或从右至左作蛇形布置。空间网络布置不仅可以监测多个横断面的温度场，了解施工期和运行期坝体温度空间分布和变化情况，而且可以对碾压层面进行渗流定位监测。
2.1 分布式光纤温度监测系统性能指标
光纤类型 单模/多模 （可选择）
测量时间  最小30s，取决与测量距离、温度与空间分辨率
测量距离  3Km以下 3-10Km 10 Km以上
空间分辨率  ±1m ±1m ±1.5m
温度分辨率  ±1℃
温度范围  取决于传感光缆（最大600 ℃）
通道数   最大可以扩展32通道
2.2 分布式光纤应力温度监测系统性能指标
光纤类型  单模(SMF)
测量时间  最小30s，取决与测量距离、温度与空间分辨率
测量距离  3Km以下 3-10Km 10 Km以上
空间分辨率  ±1m ±1m ±1.5m
分辨率   温度/应力
测量范围  取决于传感光缆
外接口   Ethernet, USB, RS232, SPST
操作系统  Windows 2000系统，160G硬盘
通道数   最大可以扩展32通道
 
3、技术发展展望
分布式光纤监测系统主要是一种时域分布式光纤监测系统，它的技术基础是光时域反射技术OTDR（optical time—domain reflectormetry）。OTDR最初用于评价光学通信领域中光纤、光缆和耦合器的性能，是用于检验光纤损耗特性、光纤故障的手段，其工作机理是脉冲激光器向被测光纤发射光脉冲，该光脉冲通过光纤时由于光纤存在折射率的微观不均匀性，以及光纤微观特性的变化，有一部分光会偏离原来的传播向空间散射，在光纤中形成后向散射光和前向散射光。其中，后向散射光向后传播至光纤的始端，经定向耦合器送至光电检测系统。由于每一个向后传播的散射光对应光纤总线上的一个测点，散射光的延时即反应在光纤总线上的位置。
目前北京达卡科技有限公司的拉曼技术和布里渊技术都基于OTDR系统而发展起来的。
分布式光纤经久耐用，安全可靠，由它构成的网络可以遍布坝体，这些光纤网络犹如神经系统，可以感知坝体各部位相关信息，大坝因此而有望成为一种机敏结构。由此而构成光纤智能大坝，更加便于我们工程人员应用。随着光纤传感技术的飞速发展，这种技术是目前最为合理和最为理想的大坝安全监测系统，所以此种技术应该得到国家水利部门的大力推广。
仪器生产商：北京达卡科技有限公司
  如有需要请联系监测人jianceren.cn网站客服人员QQ：32334427（请输入仪器名称），监测人网站真诚为您推荐优质仪器！