金川集团竖井结构健康监测系统技术方案 - 图文

金川矿区竖井结构健康监测项目技术方案

第一章：工程总体概述

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金川矿区竖井结构健康监测项目技术方案

一、项目背景

由于地质历史时期受过多次构造运动影响，经历了各次构造运动作用、变质作用和多期岩浆的侵入作用，给矿区留下以断裂为主的构造形迹，地质构造复杂，水平应力高，断裂、节理、裂隙十分发育，加之本区现今可能仍处于构造活动期，这就为地面和地下工程的稳定带来极为不利的影响。随着开采深度不断增加，规模和范围不断扩大，采动影响加剧，矿山开采技术条件进一步恶化，构造发育，矿岩破碎，岩体整体性、稳定性极差，地表裂缝发育扩展，地面沉降加剧，应力值增大，基建和开采过程中，许多位于层状碎裂与碎裂结构等不良岩层中的竖井发生严重变形和破坏。许多竖井多次修复，竖井支护成本居高不下。频繁的事故发生，不仅使国家、企业蒙受巨大的经济损失，而且给众多家庭带来不幸，因此深部井巷和采场稳定性控制，地压监测以及井巷病害监测预警等问题成为迫切需要解决的重要事情。

在经济全球化趋势下，公司要加快发展，加强企业在国际市场上的竞争力，保证公司的可持续发展，资源是最关键因素。立足于现有探明储量矿产资源，进行持续、稳定、安全开采，是资源问题最紧迫、最现实问题。目前，矿山已进入深部开采阶段，开采面积不断增大，多中段回采已成现实。与浅部中段回采相比，深部多中段回采难度越来越大，开采强度大、开采扰动剧烈、围岩及充填体变形破坏明显、井巷围岩稳定性急速下降、地应力场分布状态的复杂多变等一系列问题，严重制约着矿山安全生产，矿山存在着发生突发性、破坏性事故的隐患，为解决制约矿山开采过程中重大技术难题，实现矿山可持续安全生产，进行本项研究工作，具有极其重要的现实意义和深远意义。

本项目提供竖井结构健康监测系统设备、安装及调试，提供监测所需的应用软件（包含操所软件、数据库及其它各种应用类软件）的研发、供货、安装与调试、运营指导、软件升级、数据库更新等技术支持和服务。

竖井结构健康监测系统控制终端建议设置在距竖井4公里内设置工作站，系统构成独立系统，系统信息可采用有线（光缆传输）和无线传输（无线发射）两种传输方式，结构健康监测系统通过布设监测设备（终端传感器或探测器、分析仪、采集设备），达到监测目的。

本次结构健康监测工程工作范畴，相关设备的采购、运输、仓储等；然后，仪器和设备现场安装；现场布线、现场组网、数据采集系统安装、包括软件和硬件；进行系统信息化集成，运营阶段的技术培训，资料保存及移交等售后服务。 二、竖井结构健康监测系统技术建议书编制及施工技术依据

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本工程竖井结构健康监测的施工安装、软件设计、安装调试、组网测试等均以合国家标准、地方标准、经北京市质量技术监督局备案的企业标准 《竖井工程结构健康监测系统设计参考资料》

《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB 50168－92 《民用安防监视系统工程技术标准》GB 50198－94 《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002 《计算机信息系统集成通用规范》

《计算机软件产品开发文件编制指南》GB 8566－88 《通信光缆线路工程与施工新技术及验收规范》 《建设项目环境保护管理条例》 《软件工程术语》 GB/T11457-89

《信息处理---数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序网络图和系统资源图的文件编辑符号及约定》 GB1526-89(ISO 5807-85) 《软件开发规范》 GB8566-88

《计算机软件单元测试》 GB/T 15532-95 《软件文档管理》 GB/T16680

《计算机软件配置管理规范》 GB/T12505-90 《FBGD系列光纤光栅位移传感器安装使用手册》 《FBGS系列光纤光栅应变传感器安装使用手册》 《FBGT系列光纤光栅温度传感器安装使用手册》 《光纤光栅网络传感解调设备安装使用手册》

《北京品傲光电科技有限公司企业标准》Q/HDPIO003-2006 三、竖井结构监测目的

本项目实施的目的是：建立一套科学、有效、实用的井巷病害监测技术，可及时有效地发现井巷病害的前兆，预警病害发生的危险地段，为病害治理提供科学依据。这种诊断技术既可服务于运营中的井巷，也可用于建设中的井巷。为保证井巷运营安全和施工质量提供技术信息与依据，节省井巷病害治理成本，具有巨大的、潜在的经济效益和社会效益。

本项目拟引入具有坚实研究基础和成功应用经验的国防科技技术——分布式光纤传感器技术和分布式光纤监测技术，分布式光纤和点式光栅技术，均为光传感技术，主

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要差别为终端探测器件，分布式采用连续式光纤，而光栅技术采用点式传感器，目前为止，针对矿井、夯道等矿区结构监测，上述两种监测方式为最优方式。用于矿山井巷的工程结构的变形监测，通过应用研究，使之成为先进有效的、切实可行的实用技术。提供井巷变形的关键监测数据，为了解井巷围岩的变形特征和力学特征，为矿山安全管理提供技术保障和决策，对防治矿山灾害和保障矿山安全生产具有重要的意义。

由于矿区特殊的地质条件，随着矿产资源采掘向超深矿山进军，随之而来的是地应力的增大，使深部岩体结构和构造更加复杂，岩石力学性状、强度指标、变形特征、破坏特性均不同于浅部，矿床开采引发的重大事故可能会更加频繁。深部高应力下的地质灾害频发，如硬岩中的岩暴，软岩中的变形破坏、岩层移动等，严重的影响着矿山的安全生产，金川集团有限公司对矿山的安全生产极为重视，已经对部分矿区的井巷病害进行了监测，但由于场地条件恶劣，复杂多变，这就对监测技术有了特殊的要求。由于光纤质轻、径细、强抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温、信号衰减小、集信息感知与传输于一体的特点，以光纤为材料开发的光纤传感技术，解决了不少以往采用常规监测技术难以胜任的测量问题，即使在强磁场和具有爆炸性气体等恶劣环境下，也能够进行高精确度、高速度和安全的远距离监测。由此可见，光纤传感技术因为其自身的优良属性，在井巷病害监测方面有其独有的优越性，能更好的为矿山安全生产服务。

因此，开展本项目的研究，应用先进的分布式光纤监测技术，实时动态地掌握井巷及采场的变形情况及地应力分布情况，及时提出经济合理的解决方案，以保证矿山的整体稳定，构造“以人为本”的和谐矿山，实现矿山可持续发展，为矿山安全提供科学依据，为后续采矿的顺利进行提供技术保障和决策，并为国内外矿山企业在进行安全管理时，提供参考。 四、系统功能

对竖井施工期和运营期的结构行为及影响进行监测和数据分析，随竖井的健康状况以及使用寿命进行评估，并判断竖井结构在设计基准期内的安全性以指导运营及加强安全防范，同时提供实时的安全警报，提前主动采取有效的工程措施，从而保证竖井结构在设计基准期内的安全；同时合理配置竖井养护资源，降低成本、及时高效保证竖井的运营状态健康和安全状态的实时监控。

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第二章：技术运用方案

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运用说明：

本项目拟采用光纤Bragg光栅（FBG）和Brillouin OTDR传感器技术相结合的办法对竖井进行长期健康监测，建立光纤与光栅智能竖井工程监测系统，主体部分以OTDR监测方式为主，关键部位（如马头门周围）以OTDR和FBG监测技术综合判别形变情况。该技术具有分布式、长距离、实时性、重点性、互补性、全面性、精度高、抗干扰、耐久性长等特点，可实现对矿山井巷的神经网络化监测和远程监控。

把智能材料（探测光纤和光栅传感器）安装被测结构体表面，便能使监测系统感知和处理信息，并执行处理结果，对环境的刺激作出自适应响应，使离线、静态、被动的检测变为在线、动态、实时、、预警、主动监测与控制，实现增强结构安全、减轻质量、降低能耗、提高结构性能等目标。由于光纤细径，柔韧，质轻，具有优良适应性，结合光栅传感器的超高精度和灵敏性，能集信息传输与传感于一体，便于实现分布式传感或多点传感器复用，宽频带与高的数据传输率，即使在强风、强腐蚀、强磁场、有爆炸性气体等恶劣环境下，也能够进行高精确度、高速度和安全的远距离检测等优良特性，已成为智能结构首选的信息传输与传感载体——光纤智能结构。

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一、布里渊0TDR技术

一）Brillouin OTDR的传感器技术说明

光纤中的光散射包括光纤中折射率的变化引起的瑞利散射（Rayleigh Scattering），由光学声子引起的喇曼散射（Raman Scattering）和由声学声子引起的布里渊散射（Brillouin Scattering）等三种类型。瑞利散射由于是光与物质发生的非弹性散射，因而其波长不发生变化；而喇曼散射和布里渊散射是光与物质发生非弹性散射时所携带的信息，将使入射光波长发生变化，参见图3.3。

Stokes散射 Anti-Stokes散射 瑞利散射 υυ

０

Δυ

布里渊散射 -12×0.5cm 喇曼散射 -12×430cm

图3.3 石英系（SiO2）光纤中的散射光谱（488nm氩离子激光器激发时）

1989年，Horiguohi等人提出的光纤Brillouin应变传感技术，其中，光纤的轴向应变与Brillouin散射光频率的漂移量可用下式表示：

vB????vB?0??dvB???? （3-1） d?其中，vB???为光纤发生应变时Brillouin散射光频率的漂移量；vB?0?为光纤无应变时Brillouin散射光频率的漂移量；dvB???d?为比例系数，为~0.5GHz / %（应变）；?为光纤的轴向应变。

利用Brillouin散射光的这一性质，BOTDR分析仪可获得光纤最大的Brillouin光强度值。根据式（1），将光纤中发生应变前后的Brillouin散射光最大强度值所对应的频率漂移量换算出光纤的应变值，再通过计算Brillouin散射光回到光源起始点的时间t，由

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z?vgt2，就可以得到沿光纤各点的变形量及距离，参见图3.4。

图3.4 BOTDR应变测量的原理图。

用Brillouin散射增益谱可以精确地测定光纤应变，例如当Brillouin频移的测试精度为1 MHz时，可测出的应变精度为2×10-5，如采用光放大的方法，可使得沿光纤路径场的长达数十千米（80 km以上）的连续分布传感测量成为可能。 具有以下优点：

1、不受电磁场的干扰，电绝缘性好，耐潮湿耐化学侵蚀等恶劣环境； 2、质量轻，体积小，对结构影响小，易于布置； 3、实现分布式测量，监测面全面；

4、检出量是波长信息，因此不受接头损耗、光路损耗等因素的影响，对环境干扰不敏感；

5、单位长度上信号衰减小，可实现长距离集中监控； 6、灵敏度高，精度高； 7、使用寿命长 二）拟使用的设备

1、OTDR光纤应变/损失分析仪

由于光纤中的Brillouin散射光要比Rayleigh散射光弱两个数量级，光纤研究所运用了ODTR技术和Brillouin分光技术，使得探测高灵敏光纤中的Brillouin散射光成为可能，并应用光频转换技术和Coherent检波技术成功研制了光纤应变/损失分析仪，参

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见下图。

光纤应变/损失分析仪及其测量示意图

2、光纤应变分析仪的主要技术性能指标

测量范围(km) 空间采样间隔(m) 空间定位精度(m) 应变测量范围 脉冲宽度(ns) 空间分解度(m) 应变测量精度 重复性 1，2，5，10，20，40，80 1.00，0.50，0.20，0.10，0.05 ±(2.0×105×测量范围(m)＋0.2m＋2×距离采样间隔(m) －－1.5％～1.5％（15,000??） 10 1 20 2 50 5 100 11 200 22 ±0.004％(40?? ) <0.04％ <0.02％ ±0.003％(30?? )

3、应力光纤示意图

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二、布拉格FBG技术运用方案

一）FBG的传感器技术

光纤光栅技术于1978年问世，它本质是一段纤芯折射率周期性变化的光纤，长度一般只有10 mm左右。如图所示，当一束宽光谱光?（如图中的入射光谱）经过光纤Bragg光栅时，被光栅反射回一单色光?B，相当于一个窄带的反射镜。反射光的中心波长?B与光栅的折射率变化周期?和纤芯有效折射率neff有关。

光纤光栅示意图

当光纤光栅受应变和周围的温度发生变化时，将导致光栅周期Λ和有效纤芯折射率neff产生变化，从而产生光栅Bragg信号的波长漂移??B，通过监测Bragg波长?B的变化情况，即可获得测点上光纤光栅的应变和周围温度的变化状况。光纤光栅波长漂移??B与应变和温度变化的关系如下：

??B??B??1?pe?????????n??T???BS?????BST?T

其中，第一项代表光纤的应变效应，第二项表示温度对光纤的影响。在1550 nm波长，典型的应变敏感系数为S?=0.8?10-6 ??-1；温度敏感系数为ST=6.0?10-6?C-1。所以，光纤光栅Bragg波长的变化与应变或环境温度的变化呈线性变化关系，通过检测光纤光栅Bragg波长，就可以测得应变或环境温度。

光纤光栅监测系统主要包括传感部分、传输光纤和光纤光栅解调仪三大部分，如图所示。由于光纤光栅可以制作成不同的中心波长，因此多个光栅可以方便地串接在同一

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条光路上形成分布式测量系统。

光纤光栅分布式传感系统示意图。

光纤光栅信号处理器内置超辐射宽带光源，通过光机模块将光源耦合到现场光纤光栅传感器，现场光纤光栅传感器所反射的各中心波长再次反射回光机模块，光机模块将反射信号送入波长检测单元，在波长检测单元中通过FP扫描技术感知各传感器反射的中心波长值，比较各传感器中心波长的变化量推算被测物理量。光纤光栅信号处理器最后将被测物理量数值输出并显示。 具有以下优点：

1、不受电磁场的干扰，电绝缘性好，耐潮湿耐化学侵蚀等恶劣环境； 2、质量轻，体积小，对结构影响小，易于布置；

3、既可以实现点测量，也可以通过串接的方式，实现多点分布式测量；

4、检出量是波长信息，因此不受接头损耗、光路损耗等因素的影响，对环境干扰不敏感；

5、单位长度上信号衰减小，可实现长距离测点集中监控； 6、灵敏度高，精度高；

7、波长移动与应变或温度有良好的线性关系。 8、使用寿命长 二）拟使用的设备 1、表面应变传感器

表面安装式应变传感器主要用于测量混凝土、钢筋混凝土、钢结构、网状钢结构的表面应变，也可用于已产生微裂的混凝土、钢筋混凝土工程裂缝变化的观测，或用于混凝土应力解除和温度应力的测量。

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项 目 应变量 分辨率 精度 分辨率（应变） 温度范围 规格尺寸（D×L） 参 数 ±1000 ?? ≤0.1％ ＜1％ 1 ?? -30℃～＋70℃ φ22×100 mm 图 例 （以实物为准） 2、温度传感器

光纤光栅温度传感器适用于在水工建筑物或其他混凝土建筑物内进行温度长期监测，如地基、桥梁、隧道、大坝、铁路、石油、公路等，测量结构物内部的温度。本次温度测量是用作温度校正，以获得准确变形资料。

项目 量程 分辨率 精度 规格尺寸（D×L） 技术要求 -30℃～＋120℃ 0.1℃ ±1 ℃ φ8×80 mm 图 例

（以实物为准）

3、光纤光栅信号处理器（分析仪）技术规格 光纤光栅信号处理器的特点有： ①仪器实时校准，确保数据准确性；

②仪器实时自检，任何链路故障或仪器内部故障能及时响应； ③链路断纤定位报警功能，报警定位到每个传感器；

④丰富的输出信号接口功能，当前信号接口有：开关量信号输出端子、RS232/RS485通讯接口、网口、USB口，可以实现与外部系统的良好结合，提高系统之间的数据交换； ⑤实时采样频率，确保响应应变动态特性；

⑥安全性高，整个系统的信号处理和控制单元处于远离工作区域的控制室，传感探头对物理量信号的采集在无电（本身不带电）的情况下进行，本征更安全，不受电磁干扰。

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项 目 通道数 波长范围 分辨率 扫描频率 连接形式 接口 电源供电 工作温度 监测传输距离 参 数 24 ≥40 nm@C-Band 1 pm 1 Hz (长期监测用) FC/APC或其他 USB×2、VGA×1、LAN×1、 PS/2×1、COM×1 交流220V+/-10% 0 ℃～ 40 ℃ ≥20公里 图 例 （以实物为准） 13

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三、系统软件

一）系统软件特性 1、模块化

软件系统采用组件堆积的模式开发，针对不同的功能开发相应的模块，采用com组件、动态连接库、静态连接库和类库等组件形势，开发出各个功能模块、信息集成度更高、功能更强大。 2、可扩展性

采用四层结构设计模式，分为数据库层、数据库接口层、事务层和界面层，各层之间通过接口完成操作，每个功能采用独立的组件完成，通过相应的接口调用，即能方便的进行功能的扩展，同时也实现了面向对象的隐藏和多态的特性，提高了系统的安全级别。 3、可复用性

整个系统采用模块搭接的方式构成，同时采用服务器客户端的架构，事务处理通过服务器集中完成，客户的图形和数据、参数等事务请求通过客户端来完成和显示，这样可以只针对某种功能开发一个模块，实现功能共享， 4、实时性

数据的采集模块实时采集数据，并对采集数据标记有时间戳信息，实现了数据的高速缓存功能，同时数据库处理模块建立高速的内存数据库，通过内存共享等方式提供实时数据给显示和分析系统，历史数据库处理历史数据，通过内存的操作可以极大的提高数据的实时性能。 5、友好性

界面采用仿真图形效果、可以做到三维或者二维可视化仿真，只是成本的高低和研发时间的进度有差异，根据用户的需求做出选择，对5个竖井分别绘制仿真图形，通过切换操作可以浏览整体工程的不同部位，另外采用全中文界面，联机帮助文件等方便用户操作和指导用户操作，具有完善的错误提示系统和自动报警弹出窗口等，查询操作等完全满足用户的使用习惯，并可根据用户的要求和建议进行定制开发。 6、安全性

专用的安全模块，采用加密技术对用户口令和信息进行处理，在事务处理过程中必须通过安全模块的认证，同时用户的权限可以由管理员或者超级用户来分配，同时权限还具有编辑功能，通过分配各功能模块的权限给用户，使得系统的安全管理更加方便和灵活。 7、数据库

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数据库模块采用标准sql语句和odbc驱动连接不同的关系数据库和桌面数据库，通过创建不同的连接来访问不同类型的数据库。 二）竖井结构健康监测软件系统结构示意图

1、人工数据导入功能，可以将用户人工测试的数据导入到分析系统中，提供入库和不入库的选择，入库操作将永久保存；

2、采集数据调入功能，可以从历史数据库中检索到需要分析处理的采集数据； 3、采集数据编辑功能，可以将调入或者导入的数据编辑处理，可保存到分析数据文件中，待日后处理；

4、参数输入功能，输入竖井的高度、直径等不同参数，供系统仿真建模使用，同时可保存到文件中，待以后调用；

5、仿真功能，根据用户提供的参数和采集信息等内容，仿真所需分析的截面受力变形情况；

6、评估功能，根据专家库中的评估要素和指标，给出健康状况的评级结果； 7、变化趋势，根据一段时间的历史数据，分析被分析和评估截面的形变等变化趋势仿真和分析；

三维可视化监测系统 信息无线传输 系统 预警系统 关系数据库 实时数据库 事务处理模块，接收用户请求，并处理返回请求数据 采集数据接收处理模块 采集模块1 采集模块2 采集模块3 15

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三）技术培训

为使业主操作管理人员能完全自主、灵活地使用、管理、修改此系统，针对本项目系统的特点制定如下计划： 1、培训对象：

高级管理人员1-2名，系统普通维修保养及操作人员不少于3名。 2、产品安装前的培训（技术交底）：

介绍产品的接线、配电要求、安装要求，提供所有产品样本资料。 3、调试中的培训：

要求业主方技术人员跟随调试，从而熟悉整个系统的结构、调试过程、编程及在操作过程中的注意事项。 4、现场培训：

①在用户的控制室，针对具体工程，学习操作技术，达到熟练操作。 ②掌握软件的操作，使用及各种故障报警、事故报警的处理方法。 ③掌握现场控制器、光纤、执行器的使用，手动操作及检验等。 5、分层次培训：

①初级培训：日常使用、操作、软硬件维护、手动操作及检验等。 ②中级培训：编程、修改参数、系统扩展、每种图表的制作、系统通讯。

③高级培训：主要针对三维仿真监测系统软件、预警软件、计算机网络系统对图表的分析处理并采取相应措施、修正参数等。 6、长期培训：

在我公司的培训中心，可按用户要求为用户培训不同层次的人员。不定期举办的系统培训班，将给用户发出邀请，用户根据需要决定是否参加；培训达到要求后，对培训者发放合格证。

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四、无线传输系统

（一）无线组网应用介绍（CDMA）

（二）无线组网应用介绍（GPRS）

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（三）LZ953C CDMA终端模块

1、 产品介绍

LZ953C CDMA DTU（本文简称DTU）为用户提供高速、永远在线、透明数据传输的虚拟专用数据通信网络。主要针对电力系统自动化、工业监控、交通管理、气象、金融、环保监测、煤矿、油田、证券等行业的应用，利用CDMA网络平台实现数据信息的透明传输，同时考虑到各应用部门组网方面的需要，在网络结构上实现虚拟数据专用网。 2、产品特点

符合CDMA IS-95A/B、CDMA 2000 1X空中接口标准

采用低功耗高性能的嵌入式处理器，可高速处理协议和大量数据 内嵌标准的TCP/IP协议栈，数据终端永远在线 支持全透明方式下多中心数据传输 支持根据域名和IP地址访问中心 多种工作模式选择，使用方便、灵活 软硬件看门狗设计，保证系统稳定 采用5V~35V电压，供电电源适应性更宽 抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用需求 方便的系统配置和维护借口 支持串口软件升级和远程维护 3、技术参数

音频/短消息 支持通话或紧急呼叫

支持全速率，增强全速率和半速率 支持中、英文短消息 支持双音多频(DTMF) 支持传真 支持完善的AT命令 接口:

天线接口50Ω/SMA（阴头） UIM卡3V

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串行数据接口 标准RS232

串行数据速率 110～115,200bits/s 供电:

标准电压 +9VDC/500mA 电压范围 +5~+35VDC 其他参数:

尺寸93*61.5*23mm (不包括天线和安装件) 工作环境温度 -20~+65oC 储存温度 -40~+85oC 相对湿度 95%(无凝结)

（四）LZ956 CDMA ROUTER

1、产品概述：

Router采用高性能的32位嵌入式处理器，内嵌完备的TCP/IP协议栈，同时提供RS232和10/100M以太网接口，适用于自身不带TCP/IP 协议栈，但具有RS232或以太网接口的设备。该产品支持语音通信、数据通信及短信收发功能 2、产品特点：

支持IS-95A/B和CDMA2000 1xRTT 支持VPN、IPSec、数据加密等安全功能 支持无线视频监控和动态图像传输

采用高性能的32位嵌入式处理器，可高速处理协议和大量数据 支持TCP/IP、UDP、TELNET、FTP、HTTP等完善的网络协议 采用完备的防掉线机制，保证数据终端永远在线 WDT看门狗设计，保持系统稳定

智能型数据终端，上电即可进入数据传输状态 支持语音通信、数据通信及短信收发功能 使用方便，灵活，多种工作模式选择 宽电源输入（5～35V）

方便的系统配置和维护接口（WEB方式或RS-232方式） 支持操作系统Windows 9x/ME/NT/2000/XP，Linux，Unix

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3、技术参数：

支持IS-95A/B和CDMA2000 1xRTT 支持13K QCELP音频编解码 支持RUIM卡接口

支持RS232和10/100M以太网接口 支持耳机麦克风接口 天线接口为：50Ω/SMA阴头

5～18V直流供电，通信状态下平均功耗小于2W，待机状态下功耗小于1W 工作环境温度：-20℃～65℃相对湿度：95％（无凝结）

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第三章：施工技术方案

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说 明

矿山在新的发展思路指导下，对矿石的需求量逐年增长，开采深度越来越深，对于金川矿深部岩体，由于受高地应力的作用，表现出了和浅部岩体不同的特性，一个明显的特点是岩体表现出了蠕变特性，竖井、采场矿岩变形破坏明显，地应力状态复杂多变，竖井、采场以及充填体的稳定和安全维护工作越来越艰巨，如何及时掌握竖井、采场以及充填体的应力状态以及变形规律，提出反馈意见，是急待解决的关键技术问题。

地表张裂缝过度区地表拉张区原地面线地表挤压区竖井沉降后地面线裂缝角地下采区

图4.1 地下开采引起缓倾断层错动并使竖井井壁错开。

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三矿区主井健康监测系统设备布设总图（一）

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三矿区主井健康监测系统设备布设总图（二）

半径0.4510*10*5应变传感器

注明：

1、井筒全程轴向分别在四个方向对称布设应力光纤； 2、每组应力光纤布设2根光纤，可双向测量；

3、每组应力光纤布设在1.5cm（深）×1cm（宽）的线槽内； 4、布线完毕后，根据现场施工条件，用锚固剂或树脂填充； 5、马头门上端、下端3－5处，径向布设光栅应变传感器（9只）；

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三矿区副主井健康监测系统设备布设总图

半径0.45 10*10*5应变传感器

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一、OTDR光纤与FBG传感器布设方式

因此，利用式光纤检测技术，可以迅速获取围岩的变形，由于其具有分布式、长距离、实时性、精度高、抗干扰、耐久性长等特点，可实现对井巷变形的长期的、实时的高精度监测。

1、Brillouin OTDR传感光纤的布设方案

采用基于Brillouin散射的分布式光纤应变传感器，联合对竖井进行变形应力量测，从而了解竖井的受力条件，判断支护结构长期使用的可靠性以及安全程度，以及检验竖井设计的合理性，积累资料为经验类比提供依据，为竖井在运营期提供结构健康监测数据。

为了使光纤精确地反映被测构筑物的应变状态，必须将与被测物紧密相连，铺设在结构物上。铺设的效果对监测到的结果有直接关系，因而在工程中，有着十分重要的意义。

应变传感灵敏。根据光纤监测系统的设计原理，结合竖井工程的实际情况以及分析仪应力分布式光纤传感器的特点，基本可以应用全面接着式（开槽埋入，灌注锚固剂）方式布设光纤。

横纵方向监测。全面接着式铺设，可以分别沿竖井纵深方向和部分横断面按全面接着方式布设传感光纤。沿纵深防线布设的传感光纤用于监测竖井中纵向的整体变形情况，而沿横断面布设的光纤则是用于监测竖井横向的变形情况。

竖井整体监测。整体全面接着方式铺设的特点是可以全程监测竖井的健康状况，监测对象为竖井整体，监测结果为竖井整体的变形情况。此种接着方式应用特定的铺设工艺，将传感光纤按照设计路线安装固定在混凝土表面上，并在传感光纤的末端接传输信号用光纤，将监测信号传送至监测中心。

冗余设计。为满足竖井可靠性的应用特点，需要实施免维护方案，因此采用双备份敷设方案，在每个测量轴向方向布设两条光纤，在每个安装槽内同时安装两跟光纤，在一根光纤出现问题的情况下，可采用备用光纤进行数据的采集。

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施工接缝 保护套管 固定点 光纤 定点接着 全面接着

光纤接缝布设图

根据竖井建造特点与实际工程情况，我们建议拟定以下B-OTDR监测方案： 在竖井的每一个测量断面上，Brillouin OTDR的传感光纤布置如图4.4所示。图中，沿竖井a、b、c、d四个点的轴向各有一根传感光纤。

针对多个竖井的监测，拟采用分布式传感网络布设方式，施行多链路布设方案，即使是某一路传感光纤出现断裂，也可以有其它链路对每一个竖井进行监测，不至于由于某处光纤断裂，出现整个竖井的盲区。我们可以采用将多个竖井的A测线首尾相连，B测线、C测线、D测线均首尾相连，形成四路传感链路，每一个链路都对多个竖井的一个纵向区域进行应力应变的变形情况监测，总和四路的监测数据，就能完整的多个竖井的健康监测系统的布设。这样以来，即便是某个链路由于外界因素断开，之后的部分就采集不到数据，但是我们还可以保证至少还有三个链路对断开点后面的竖井进行着实时的、长期的应力应变健康监测。分布式的传感网络已经是目前国内外的一个共识，其技术也已经成熟化，能够在竖井健康监测系统中发挥其自身特点与优势。

①在竖井的0~150m段，由于竖井原混凝土支护体相对较为完整，竖井及围岩处于相对稳定状态，布设传感光纤时可以采用开槽埋入方式布设粘接传感光纤，对有问题、有裂缝等存有潜在或假定的特殊点进行针对性布设，以便于监测此处的应力应变变形情况。对于局部出现裂缝处，布设监测网络时要注意，可以局部采用全面接着方式对应力集中的部分进行监测处理。

②竖井150m～250m段，相对与整个竖井来说，是竖井应力应变和变形较为频繁的深度段，如果遭遇由于应力应变产生的结构变形而引起的竖井工程体的垮塌等事故，此段也是受破坏最为严重的地方，也是最不安全的地方，为保证竖井运营

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中的安全和以后的长期稳定使用，光纤监测系统在该段竖井布设时，采用以全面接着方式为主，定点接着方式为辅的原则，对此段的全程大部分进行全面监测，对于潜在或假定的特定的点，我们也可以有目的的进行定点接着，这样即使是在竖井表面因应力应变而发生较大变形的时候，也有利于传感光纤本身的预留，防止传感光纤断裂，从而致使整个光纤传感网络的某一路不同，采集不到相应的数据与信息。此外竖井的这一段上，对于那些我们比较关心的应力集中较为大的特殊横截面，增加传感器的横截面布设，使得我们可以得到此处的横向变形情况，从而掌握某些局部区域的纵向应变与横向应变，得到局部区域的应力应变直角坐标系，更为准确的得到局部二相应力变化。

在马头门附近区域，由于此处的应力相对比较集中，特别是地质岩层对混凝土衬砌的压力比较大，致使混凝土衬砌容易产生外鼓变形。此处的传感光纤布设方式建议采用全面接着方式进行纵向布设，同时进行横截面的横向传感光纤的布设，形成坐标系，从而对此处应力应变进行二维监测。

③对于竖井的250m以下段，该段井壁属于相对稳定段，可以采用以定点接着方式为主，全面接着方式为辅的方法。特别是在250m刚刚向下的局部区域，和靠近马头门的局部区域，由于潜在的应力应变的变形还是比较大，所以还是有重点的进行全面接着方式的布设。其它区域可以进行有重点的定点接着式的布设传感光纤网络。

在马头门附近区域，由于此处的应力相对比较集中，特别是地质岩层对混凝土衬砌的压力比较大，致使混凝土衬砌容易产生外鼓变形。此处的传感光纤布设方式建议采用全面接着方式进行纵向布设，同时进行横截面的横向传感光纤的布设，形成坐标系，从而对此处应力应变进行二维监测。

FBG应变传感器

图4.4 传感光纤及应变传感器综合形象图

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2、Brillouin OTDR系统工程系统监测拓扑结构说明（参见下图）

（另外4根为备份传感光纤）

（1）沿竖井轴向布置8条（1主、1备）传感光纤；

（2）沿竖井轴向布置的传感光纤在每隔50米应设置冗余备份光纤，以便备用。 3、FBG光纤传感器布置方案说明

采用光纤Bragg光栅应变传感器结构体进行应力量测，从而了解竖井结构体的受力条件，判断支护结构长期使用的可靠性以及安全程度，积累资料为经验类比提供依据，为竖井在运营期提供结构健康监测数据。

在竖井马头门上下沿设置径向的2个测量断面上，光纤Bragg光栅传感器的布置的8个点所示。并且，在应变传感器后面还添加了一支温度传感器，以便进行温度补偿。

4、FBG应变、温度传感器安装方式

表面安装式应变传感器主要用于测量混凝土、钢筋混凝土、钢结构、网状钢结构的表面应变，也可用于已产生微裂的混凝土、钢筋混凝土工程裂缝变化的观测，或用于混凝土应力解除和温度应力的测量。 温度传感器：

光纤光栅温度传感器适用于在水工建筑物或其他混凝土建筑物内进行温度长期监测，如地基、桥梁、隧道、大坝、铁路、石油、公路等，测量结构物内部的温度。本次温度测量是用作温度校正，以获得准确变形资料。

FBG光纤传感器在竖井中应用，用以监测竖井的应力应变产生的变形情况，我们拟建议在应变较为集中的区域（马头门附近）采用BOTDR和FBG相结合的

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方式对竖井进行实时健康监测。

竖井0~150m段：竖井及围岩受到的来自地质岩层的应力相比于整个竖井不是最主要的受力发生形变之处，处于相对稳定状态；采用应力光纤即可达到监测目的。

竖井150m～250m段：相对与整个竖井来说，是竖井应力应变和变形较为频繁的深度段，如果遭遇由于应力应变产生的结构变形而引起的竖井工程体的垮塌等事故，此段也是受破坏最为严重的地方，也是最不安全的地方，为保证竖井运营中的安全和以后的长期稳定使用，本100米的区域段中，凡是有马头门的区域，均设置FBG光纤传感器，本区域段每个马头门上下沿径向各设置一圈应变传感器（16只应变传感器、2只温度补偿传感器）。如有必要可以在相应断面上增加光纤位移计、压力计等。

对于竖井的250m以下区域，该段井壁属于相对稳定段，可以采用与0~150m区域的应力光纤布设方案，选择相应的断面布设间距。在靠近马头门的局部区域，由于潜在的应力应变的变形还是比较大，本区域段每个马头门上下沿径向各设置一圈应变传感器（16只应变传感器、2只温度补偿传感器）。

在马头门附近区域，由于此处的应力相对比较集中，特别是地质岩层对混凝土衬砌的压力比较大，致使混凝土衬砌容易产生外鼓变形。此处的光纤传感器断面布设方式建议在布置应变传感器的增加位移传感器，同时进行横截面的横向传感光纤的布设。

混凝土表面安装式光纤光栅应变传感器安装基座是被测物和传感器之间联系的纽带，将被测物所受的应力（应变）传递并加载到光纤光栅安装式应变传感器上。其结构示意图如图2所示。

图2 混凝土表面安装式光纤光栅应变传感器安装基座示意图

混凝土表面安装式光纤光栅应变传感器的安装步骤如下：

1、如果待测物安装表面不平或者有凸起，应该用电锤将安装表面打磨平整； 2、将Ф6的钻头装到冲击钻上，并用被测物表面钻出一个安装孔，孔深约25mm左右（注意：钻孔时，冲击钻钻头必须与待测物安装表面垂直，以免影响安装基

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座的安装）；然后，将一枚M6的螺钉插入安装孔，如图4所示；

螺钉被测物体

a) 钻孔模板安装到被测物体表面，然后，按照钻孔模板上的现有孔的位置，根据

测量方向调整好模板的位置，在相应位置用冲击钻钻出其余三个孔，孔深与前相同；

b) 将钻孔模板卸下，并用钢钉将安装孔中的混凝土粉末及安装孔周围的粉末清理

干净；

c) 按照4：1的比例调制914结构胶，然后，用钢钉将914胶涂在安装孔中，并

在安装螺钉尾部上也涂抹914胶，然后，用小锤头将安装螺钉敲入安装孔内（注意：用小锤头敲击时，要在安装螺钉上拧上螺纹保护罩，以免将安装螺钉的螺纹破坏）；按照同样的方法，将其余三枚M6螺钉敲入钻好的孔内。 d) 在安装基座背面涂抹914胶，并在待测物安装表面的安装基座下面也均匀涂抹

914胶，并使其充分浸润；然后，将安装基座放在待测物安装表面上，压紧； e) 在安装螺钉上涂914胶，并在安装螺钉上套上垫片，并拧上螺母，然后，用套

筒扳手将螺母拧紧；其示意图如图5所示。

图5 安装基座安装示意图 图4 螺钉安装示意图

f) 将混凝土表面安装式光纤光栅应变传感器安装到安装基座上，套上垫圈，拧上

螺母，并用套筒扳手将螺母拧紧。并用扳手将探杆的抱紧上盖拧紧。如图6所

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示。

图 6 混凝土表面安装式光纤光栅应变传感器安装示意图

g) 用法兰将传感器和光纤光栅网络分析仪连接起来，用光纤光栅网络分析仪来观

测传感器是否良好。

h) 最后，将传感器保护罩安装到被测物体表面，将传感器保护起来。如图7所示。

图7 传感器保护罩安装示意图

传感器保护罩i) 单个传感器按照上述步骤安装完毕后，在组网时将要连接的两个传感器的两个

FC/PC接头里的陶瓷插芯用酒精棉擦干净，涂上适量的匹配液，用法兰连接起来。

最后，将网络中的两根出头其中一根接到光纤光栅网络分析仪上即可，准备测试。

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FBG系统工程说明（参见下图）

系统监测拓扑结构

（1）每个监测断面设一个光纤光栅传感通道；

（2）每个截面包含9只光纤Bragg光栅传感器，8只应变+1只温补； （3）每个通道中串接的传感器的波长间隔大于3 nm； （4）软件自动进行数据转换，用户直接得到应变值；

（5）信号处理器现场监控室可配置显示器查看数据，或者通过网络将数据传输到

监测中心实现远程浏览。

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二、项目进程

1. 现场布线施工阶段

购置材料（PVC管：粗弯管、建筑胶、室外光缆、FC跳线、布线钉、接续盒、法兰盘等），定做检测箱；预留综合布线的光缆长度；钻孔，预留安装孔距。

综合布线，安装检测箱，安装传感器的底座、预留检测点，传感器的安装，光纤、光缆熔接，传感信号入检测箱。2. 现场初测阶段：传感器的初值标定 3. 定期检测阶段。 4. 报告模式

每期报告均包括如下内容： ⑴ 工程概况 ⑵ 工作目的

⑶ 工作方法、原理和执行的技术标准⑷ 工程测点实际布置图 ⑸ 工程具体布置说明 ⑹ 测量结果 ⑺ 结论及建议

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三、项目组织

1、人员组织

我单位公司将成立“竖井工程结构监测工程项目经理部”。技术总监、项目负责人、现场量测人员，由我单位具有丰富施工、管理经验，承担过大型建设项目施工，且责任心强，能有效承担起工程重任的人员担任，负责本工程的施工质量、安全、施工进度计划、施工形象及环境保护工作。在机构人员配置上，本着“精干、高效、结构合理、科学管理”的原则，选配具有高度责任心、施工经验丰富、敬业精神强、勤奋实干的人员充实项目部，以保证工程能按质、按量如期完工。

编号 1 2 3 5 6 7 8 9 职 务 项目经理 技术顾问 技术负责 现场负责 测量工程师 技术工程师 技术员 现场施工 姓 名 联系电话 备注 项目总协调 项目技术咨询服务 项目技术协调管理 项目施工协调实施 监控量测 设备安装调试 设备安装调试 设备安装 王永根、张小平 01082600575 李 川 陈怀宇 尚 健 李志民 衣 宁 张小飞 郝炎等人 36

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2、投入仪器设备

拟投入的仪器设备统计表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 仪器名称 爬梯 电钻 插座及电缆 数码相机 FBG分析仪 FBG传感器 光纤熔接机 光纤切割器 光纤剥线器 剥线器 光功率计 打褶工具 跳线 酒精、棉花 数字万用表 电脑 汽车 安全防护用品 规格、型号 铝合金制可折叠 配>20mm的钻头 单位 数量 把 台 1 1 备注 个/m 1/50 台 台 个 台 台 把 把 个 把 根 批 台 台 辆 套 1 1 132 1 1 1 1 1 1 采集数据 采集数据 熔接光纤 切割光纤 若干 若干 1 3 1 10 测量现场电压

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四、工程目标

1、设备安装合格率：99.99％ 2、软件测试合格率：99.99％ 3、一次性通过验收：99.99％ 4、业主满意率：99.99％ 5、创全优良工程、先进工程

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五、施工安全控制措施

1、确定安全生产目标的安全防范要点

1）本项目安全目标确定为“三无一杜绝、一创建”，“三无”即：无死亡重伤事故；无重大机械事故；无倒塌事故；轻伤率1‰以下。“一杜绝”即：杜绝重伤事故；“一创建”即：创建文明工地。

2）根据本工程特点，安全防范重点有以下八个方面： ①防高处坠落事故； ②防坍塌事故 ③防触电电击事故。 ④防机械伤害事故； ⑤防火灾事故； ⑥防交通事故； ⑦防起重伤害事故 ⑧防洪涝事故 2、建立安全生产体系

⑴建立健全安全生产管理机构，成立以项目经理为组长的安全生产领导小组，全面负责并领导本项目的安全生产工作。

⑵项目实行安全生产三极管理，即：一级管理由经理负责，二级管理由专职安全员负责，三级管理由领工员（或班组长）负责，各作业点设安全监督岗。 ⑶按照我公司颁布的《安全生产责任制》的要求，落实各级管理人员和操作人员的安全生产责任制做到纵向到底，横向到边，各自做好本岗位的安全生产。 ⑷本项目在开工前，由项目经理部编制实施性安全技术施工组织设计，对技术复杂、施工危险性大，多发易发事故的高处作业，钢管支撑的安装的拆除，编制专项安全施工组织设计，认真执行安全生产“五同时”的原则，采取安全技术措施，确保施工安全。

⑸实行逐级安全技术交底制，由经理部组织有关人员对工程项目或专项进行书面详细安全技术交底，凡参加安全技术交底的人员要履行签字手续，并保存资料。项目经理部专职工安全员要对安全技术措施的执行情况进行监督检查，并做好记录。

⑹加强施工现场安全教育

①针对工程特点，对所有从事管理和生产人员进行全面的安全教育，重点对项目经理、班组长、从事特种作业的工人、场内机动车辆以及新工上岗、工人变岗和改变工艺等进行培训教育。

②对从事施工管理和生产的人员，未经安全教育得不准上岗；新工人（含民工、临时工）未进行三级教育的不准上岗；变换工种或采用新技术、新工艺、新设备、

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新材料没有进行培训不准上岗。

③特种工种的操作人员的安全教育、考核、复验，严格按照《特种作业人员安全技术考核管理规定》GB5306-85号文规定执行，经过培训考核，获取操作规程详细方案方能上岗，并设专人管理。

④通过安全教育，增强职工安全意识 ，树立“安全第一、预防为主”的思想；掌握基本生产知识和安全操作技能；提高职工遵守施工安全纪律的自觉性，认真执行安全操作规定，做到：不违章指挥、不违章操作、不伤害自己、不被他人伤害，达到提高职工整体安全防护意识和自我防护能力。 ⑺认真执行安全检查制度

项目经理部要保证检查制度的落实，要规定定期检查日期及参加检查的人员，项目经理和作业班组负责人每天进行一次，非定期检查应视工程情况如施工准备前，施工危险性、采取新工艺、季节形变化、节假日后等要进行检查，并要有专人值班，对检查中发现的安全问题按照“三不放过”的原则制定整改措施，定人限期进行整改，保证“管生产必须管安全”的原则真正落实。

⑻制定防洪抗灾措施，接受业主和总承包单位的统一指挥，在洪涝季节，密切注意天气情况，加强值班，配备充足应急资源，做好一切防洪抗灾工作。 ⑼事故报告制度

①无论何时，一旦发生危害工程安全、工程健康、工程质量事故时，除采取必要的抢救措施以外必须立即暂停此项目和与之有关的项目的施工。 ②事故发生后，必须以最快的方式，将事故的简要情况报监理工程师。 ③监理工程师视察了事故现场后立即上报并提出处理意见，应按照监理工程师指示消除事故产生的危害和影响，并查明事故原因。若事故原因迟迟未能查明，监理工程师认为事故隐患未消除时，可不能恢复开工。 3、高处作业的安全技术措施

⑴所有进入施工现场的人员必须戴好安全帽，并按规定配戴劳动保护用品，或系安全带等安全工具。

⑵作业人员不得穿拖鞋、高跟鞋、硬底易滑鞋和裙子进入施工现场。 ⑶在距边缘处应设置护栏或架设护网，且不低于1.2m，并要稳固可靠。 ⑷从事施工的人员，要持有特种作业操作证方能上岗；。

⑸施工作业搭设的扶梯、工作台、脚手架、护身栏、安全网等，必须牢固可靠，并经验收合格后方能使用。

⑹人员上下通道要由斜道或扶梯上下，不准攀登模板、脚手架或绳索上下。

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⑺作业用的料具应放置稳妥、小型工具应随时放入工具袋，上下传递工具时，严禁抛掷。

⑻进行两层或多层上下交叉作业时，上下层之间应设置密孔网防护罩加以保护。 ⑼施工平台应挂配醒目的安全警示牌，夜间施工必须有充足的灯火照明。 4、环境保护措施

施工现场文明施工管理必须执行上级颁发的场容管理及有关规定，各旅工队要有一名管理人员主抓，施工员分区负责，各施工班组均有一人负责文明施工。 施工队对现场文明施工管理要统一御置，统一安排，每个班组要建立岗位责任制。 工长施工交底时必须对文明施工提出具体要求，重要部位要有切实可行的具体施工及书面交底。

操作地点周围必须做到整洁，干活脚下清，活完料尽，剔凿、保温完成后要随时清理干静，将废料倒在指定地点。

上道工序必须为下道工序积极创造优良的条件，及时做到预留、预埋和暗配工作。 施工现场堆放的成品、材料要整齐，以免影响地区景观。 5、文明施工管理措施

为了“安全、优质、高效”完成本工程施工任务，展示本联合体企业形象和职工队伍精神风貌，我们特别强调文明施工，要求所有参建职工要加强文明意识，提高全员职业道德和文明施工意识。

充分尊重业主、设计、监理单位的意见，认真领会业主关于工程管理的意图和精神实质。

注重施工队伍精神风貌，举止文明，礼貌待人。施工驻地做到清洁、卫生，设备、材料堆放整齐合理。

施工场地整洁有序，工完场清。在基坑、电缆沟开挖之前，与配合单位一起对有光（电）缆、管道的地方作出标记，开挖时做到轻挖慢刨，并对开挖出的缆、管做好防护。在既有线进行基坑、电缆沟开挖等作业时，用彩条布覆盖道床，对污染的道碴及时清理；对水沟、边坡开挖后要保证水渠畅通，并按原标准及时恢复。在站台上开挖基坑，应进行坑形设计，避免过量开挖；开挖的弃土应装袋放置，避免造成污染。

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第四章：项目售后服务

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一、本地化服务

北京品傲光电科技有限公司总部设在北京市，已在多处成立办事处。公司具有完整的技术支持中心和备件中心，常备2台传感网络分析仪用于现场施工维护和紧急更换，为用户提供7×24服务，在接到用户电话后24小时内派技术支持工程师到达现场。此外，客户可随时通过电话和网络进行咨询或寻求技术支持。 二、服务体系

北京品傲光电科技有限公司拥有国际知名科学家领衔的具有持续研发能力的过硬研发队伍，多年丰富系统集成经验的工程师队伍和完善的售后服务措施，并且公司有一整套完整的服务管理体制，具有优良的服务作风。 完善的备件库

北京品傲光电科技有限公司在北京总部及办事处建立了专门的备件仓库，包括光纤光栅传感网络分析仪常用备件、各类型光纤光栅传感器、工程耗材和光纤融接机等施工设备。 三、培训计划 1、课程介绍

光纤光栅传感技术原理：光纤技术的发展、光栅制作原理、光纤光栅的应用等等。 产品知识：光纤光栅传感器及光纤光栅传感网络分析仪系列产品介绍。 产品应用：光纤光栅传感网络的安装调试。

解决方案：光纤光栅传感技术在桥梁、隧道、堤坝、大型结构等土木工程中的应

用方案。

网络故障：光纤光栅传感器系列产品的基本维护及故障排除。 2、时间安排

北京品傲光电科技有限公司对用户的培训时间安排在用户购买产品之后的15个工作日内。 四、售后服务计划 1、电话支持服务

服务热线号码以北京品傲光电科技有限公司提供的号码为准（包括电话和传真号码）， 如有更改，北京品傲光电科技有限公司至少提前三天以书面形式（含传真）通知用户。 用户可通过电话、传真或网络的方式与北京品傲光电科技有限公司市场部联系，并提供详细描述、服务请求时间、联系人和联系电话等。

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北京品傲光电科技有限公司拥有由技术工程师组成的电话支持小组，响应用户的服务请求，协助与指导用户解决问题。

北京品傲光电科技有限公司提供每周7天、每天24小时的电话支持服务。 2、现场支持服务

北京品傲光电科技有限公司在接到用户的技术支持服务请求后，如果不能通过电话或网络支持解决问题，将委派技术工程师赴现场协助用户排除故障。 北京品傲光电科技有限公司根据故障对用户业务造成的影响，将故障划分为四种级别，划分界定如下：

一级故障：主要指设备在运行中出现系统瘫痪或服务中断，导致设备的基本功能不能实现或全面退化的故障。

二级故障：主要指设备在运行中出现的故障具有潜在的系统瘫痪或服务中断的危险，并可能导致设备的基本功能不能实现或全面退化。

三级故障：主要指设备在运行中出现的直接影响服务，导致系统性能或服务部分退化的故障。

四级故障：主要指设备在运行中出现的，断续或间接地影响系统功能和服务的故障。

北京品傲光电科技有限公司对应每级故障，确定不同的现场响应时间。 故障级别 现场响应时间（非偏远地区） 一级故障 6小时之内 二级故障 12小时之内 三级故障 24小时之内 四级故障 2个工作日内 3、设备维修服务

北京品傲光电科技有限公司接到用户电话后，首先根据现场情况征求客户意见决定是否立即进行备件更换，如需进行备件更换则在24小时内到达现场，直接进行故障排除。

用户将故障件通过邮寄或其它方式送达北京品傲光电科技有限公司后，北京品傲光电科技有限公司在15天内将故障件修复，以邮寄或其它方式返回给用户，对于用户自行购买的配套设备，北京品傲光电科技有限公司不承诺维修。 4、设备更换服务

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1）系统设备硬件保修期为2年，保修期内，凡属设备自然故障或者设备质量原因造成损坏，北京品傲光电科技有限公司按用户通知及时免费予以更换。 2）凡属用户操作失误、机房条件（包括但不限于：电压、温度、湿度等）恶劣，不符合相关标准而造成设备损坏，更换费用由用户承担。

3）保修期外的设备损坏，需要更换硬件，由用户承担硬件成本费。

4）北京品傲光电科技有限公司建立专门的备件仓库，缩短了设备更换的时间。 5、区域经理服务

北京品傲光电科技有限公司在用户所在区域内安排固定的技术支持人员作为区域经理，负责服务项目的落实和用户问题的管理，不定期的对用户网络运行情况进行巡检。区域经理运用长期为用户提供服务所积累的经验，简便高效地处理用户的问题。 6、投诉受理服务

北京品傲光电科技有限公司设有客户投诉中心，提供投诉热线电话，受理用户对北京品傲光电科技有限公司服务质量的投诉。 7、售后技术支持 北京技术支持中心

地址：北京市海淀区上地信息产业基地开拓路七号先锋大厦二段二层东侧 邮编：1000853

电话：86-10-82600575/76/77 传真：86-10-82600575/76/77转813 8、现场维修

我们将指派有丰富经验的专门技术人员长期负责光纤光栅传感网络工程的技术支持服务。现场维修将是我们正常维修的一部分，接到故障报告后，在正常工作时间内，我们将以规范的服务标准为您服务。在保修期间，如客户设备发生故障（人为损坏除外），我们将在以上的保修服务承诺的条款规定的时间内对损坏之设备进行维修或更换。

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第五章：公司资质简介

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一、企业简介

北京品傲光电科技有限公司位于北京中关村高科技园区，是北京市科委认定的高新技术企业，并通过ISO9000质量管理体系认证，多次获得国家论文及其它奖项。员工由光学、机械、通信、传感等领域的优秀人才组成，90%具有大学本科以上学历。公司是目前国内光纤光栅传感器最大的设备生产基地，自主核心技术，不仅拥有十多项实用新型专利技术，而且具备丰富的施工经验，能够提供完善的光纤传感系统解决方案及设备，为土木桥梁、铁路、隧道、电网、石油化、矿业工等领域的大型基础设施的安全监测提供全面的技术支持与服务。 企业实力

（1）强大的技术实力：与中国科学院微系统与信息技术研究所、力学研究所有紧密的技术合作，联合承担了若干国家和地方重大科技项目。完善的售后服务：以客户为中心是公司发展战略的核心和成功的关键，通过遍布海内外的市场营销网络，与客户紧密合作，及时沟通并作出快速有效的反应，以满足客户多样化的需求。分别在深圳、昆明、新疆、重庆等地设立分公司，贵州分公司在筹划中。 （2）丰富的施工经验：公司的光纤传感系统已广泛的应用于多个国家重大工程的结构健康安全、防灾安全监测。

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金川矿区竖井结构健康监测项目技术方案

二、近期主要工程业绩

序号 1 项目名称 上海长江隧道地铁八号线结构健康监测系统工程 云南平锁高速公路飞鱼泽隧道结构监测 2 云南元谋-武定高速公路新厂隧道监测 云南昆玉高速公路山心坡隧道监测 3 云南小磨高速公路东洋隧道结构监测 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 云南小磨高速公路九龙连拱隧道左线监测 诸永高速公路隧道围岩变形监测 重庆铁峰山隧道结构监测 大唐电力DTS监测系统 龙岩石崆山大桥健康监测 茂名石化港口公司火灾探测系统 广东省惠州合生大桥斜拉桥健康监测 安徽宿州祁东煤矿综合水位及结构监测 中央电视台新台址结构安全监测 安庆长江公路大桥健康监测 星辉大桥 青龙大桥 3.6公里 4．8公里 3.76公里 20公里 高速公路大桥 5万立方储罐3个 广东重点项目 地下安全工程 国家重点 安徽省重点 国家重点 国家重点 光纤光栅钢表面应变计、光纤光栅温度传感器 光纤光栅位移传感器、光纤光栅传感网络分析仪 光纤光栅温度传感器、混凝土埋入式应变计、光纤光栅网络分析仪 DTS系统 光纤光栅温度传感器、混凝土埋入式应变计、光纤光栅网络分析仪 光纤光栅火灾报警系统 光纤光栅温度传感器、光纤光栅空气温度器、混凝土埋入式应变计、混凝土表面式应变计、光纤光栅网络分析仪 光纤光栅压力传感器、光纤光栅流量传感器、光纤光栅温度传感器、光纤光栅网络分析仪 光纤光栅钢表面应变计、光纤光栅温度传感器、光纤光栅传感网络分析仪 光纤光栅应变传感器、光纤光栅温度传感器、光纤光栅传感网络分析仪 光纤光栅应变传感器、光纤光栅温度传感器、光纤光栅传感网络分析仪、光纤光栅位移传感器 光纤光栅应变传感器、光纤光栅温度传感器、光纤光栅传感网络分析仪、光纤光栅位移传感器 11．2公里 光纤光栅钢表面应变计、光纤光栅温度传感器 12公里 光纤光栅钢表面应变计、光纤光栅温度传感器 规 模 主要内容 城交主道，光纤光栅钢表面应变计、光纤光栅温度传感器、5公里 光纤光栅传感网络分析仪 48

金川矿区竖井结构健康监测项目技术方案

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 南河大桥 莱钢开关柜温度在线监测3期工程 莱钢开关柜温度在线监测4期工程 杭州市政立交 浙江杭州钱塘江九桥结构健康监测 小沟特大桥结构安全监测 北京奥运会五棵松篮球馆 结构健康监测 国家重点 15组 36组 5座重点立交 省重点 省重点 国家重点 光纤光栅应变传感器、光纤光栅温度传感器、光纤光栅传感网络分析仪、光纤光栅位移传感器 光纤光栅温度计、光纤光栅传感网络分析仪 光纤光栅温度计、光纤光栅传感网络分析仪 光纤光栅钢表面应变计、混凝土表面应变计、光纤光栅埋入式温度计、光纤光栅传感网络分析仪 光纤光栅钢表面应变计、光纤光栅温度传感器 光纤光栅钢表面应变计、光纤光栅温度传感器 光纤光栅温度传感器、光纤光栅钢表面应变计 新疆独山子油罐群1期监测工程 10万方1只 光纤光栅温度计、光纤光栅传感网络分析仪 新疆独山子油罐群2期监测工程 10万方2只 光纤光栅温度计、光纤光栅传感网络分析仪 湖南省汝城县沙田电站扩机工程安全监测系统工程 莱芜天元气体电缆沟监测 福建龙岩石崆山大桥结构健康监测项目 湖南岳阳洞庭湖大桥健康监测 广东佛山世纪莲体育中心体育场健康监测工程 东海大桥结构健康监测 省重点 420点 40个点 省重点 省重点 国家重点

测缝计、钢筋计、孔隙水压力计等 光纤光栅温度计、光纤光栅传感网络分析仪 光纤光栅钢表面应变计、光纤光栅温度传感器、光纤光栅传感网络分析仪 光纤光栅位移传感器、光纤光栅传感网络分析仪 光纤光栅钢表面应变计、光纤光栅温度传感器、光纤光栅传感网络分析仪 光纤光栅钢表面应变计、光纤光栅温度传感器、光纤光栅传感网络分析仪 49

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三、资格声明

1、 一 般 情 况 申请人注册名称 公司地址、邮编 开户银行 北京品傲光电科技有限公司 北京市海淀区上地信息产业基地开拓路7号先锋大厦2段2层东侧 中国农业银行北京海东支行上地分理处（信誉优良） 联合体主办人（是/否） 联合体成员（是/否） 所有制性质 注册资本 否 否 有限责任公司 1667万元 质量管理体系认证ISO9001-2000 计算机信息系统集成资质：Z3110020070619 010-82600575 注册地 北京市 资质、资信情况及编号 电话、传真 注册时间 主要业务范围 2003年1月15日 土木桥梁、隧道、矿业、石油化工、电力行业中使用的光纤光栅传感器、光纤光栅传感网络分析仪 2、 联 系 人 类 别 姓 名、职 务 联系电话、传真 技术 陈怀宇 010-82600575-806 财务 钟娟 010-82600575-816 市场 王永根 010-82600575-818 3、 公司领导 类 别 主 办 人 其他成员 名 称 董事长（总经理） / 4、 其 它 北京品傲光电科技有限公司位于北京中关村高科技园区，是北京市科委认定的高新技术企业。员工由光学、机械、通信、传感等领域的优秀人才组成，90%具有大学本科以上学历。公司是目前国内光纤光栅传感器最大的设备生产基地，自主核心技术，不仅拥有十多项实用新型专利技术，而且具备丰富的施工经验，能够提供完善的光纤传感系统解决方案及设备，为土木桥梁、铁路、隧道、矿业、电网、石油化工等领域的大型基础设施的安全监测提供全面的技术支持与服务。 主要产品：土木桥梁、隧道、矿业、石油化工、电力等行业的光纤光栅传感器及采集分析仪等，年产5万支传感器、450台分析仪、软件20套及大批配套零配件等。

法人代表 叶晓平 / 备注 / / 50

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