分布式光纤技术：PCCP预应力钢丝断丝监测关键解决方案

本研究项目名为"PCCP分布式光纤断丝监测技术研究"，由南京航空航天大学于2017年2月提出，旨在解决大口径预应力混凝土管道(PCCP)中预应力钢丝因腐蚀而引发的断丝导致的爆管问题。项目的核心内容包括以下几个方面： 1. 光纤传感器与管道粘结方式的研究：针对大口径PCCP管道的特殊环境，研究如何有效地将分布式光纤传感器牢固地附着在管道表面，确保监测信号的准确性和稳定性。 2. 断丝引起的布里渊散射光频率漂移与应变关系的研究：探索钢丝断裂如何影响光纤中的光信号，通过频移分析来识别断丝的存在及其位置。 3. 断丝识别与监测技术：设计和优化光纤布置策略，以便实时检测到任何断丝事件并追踪断丝的数量，提高监测的灵敏度和可靠性。 4. 有限元仿真分析：利用数值模拟方法探究断丝与PCCP爆管风险之间的定量关系，为实际监测提供理论支持。 研究目标是开发一种基于分布式光纤的实时在线监测系统，能够对预应力钢丝的断丝情况进行实时监控，避免或减小爆管事故的发生。项目期望的成果包括： - 研发出分布式光纤断丝监测技术，实现实时监测。 - 在国内外权威学术期刊上发表3-5篇研究论文，展示研究成果。 - 申请1-2项相关专利，保护创新成果的知识产权，增强企业的核心竞争力。 项目背景显示，PCCP自20世纪40年代起就被广泛应用在高压输水工程中，特别是在中国，其在水利、电力和市政给排水等领域有着广泛的应用。然而，由于环境因素导致的钢丝腐蚀和断丝问题日益严重，需要先进的监测技术来确保管道的安全运行。国内外学者虽对此有所研究，但针对超大口径PCCP管道的断丝监测技术仍存在空白，这正是本项目的重要驱动力。 通过完成这个项目，不仅可以填补现有技术的不足，还能提升企业在行业中的话语权和品牌形象，有望引领该领域的技术发展。