如图1至图9所示，《涉水结构物渗漏无热源光纤定位定向系统及监测方法》的一种涉水结构物渗漏无热源光纤定位定向系统，包括若干个通过旋转支架连接的渗流监测装置，所述渗流监测装置包含前后对称分布的第一渗流监测单元和左右对称分布的第二渗流监测单元。

第一渗流监测单元包含固定监测光纤单元的第一载纤凹道611，第一载纤凹道611外设有载纤护层610，第一载纤凹道611两端分别设有左载纤端600和右载纤端603，左载纤端600通过左连柄601与左连球602连接，右载纤端603通过右连柄604与右连球605连接，左连球602和右连球605铰接在横梁支架两端，横梁支架向左右两侧延伸有左销轴607和右销轴609。

第二渗流监测单元包含固定监测光纤单元的第二载纤凹道504，第二载纤凹道504的两端分别设有上载纤弧端505和下载纤弧端503，上载纤弧端505通过上弧形连柄506与上连轴球507连接，下载纤弧端503通过下弧形连柄502与下连轴球501连接，山形端梁509两端延伸有上横折梁508和下横折梁500，上连轴球507和下连轴球501铰接在上横折梁508和下横折梁500上，山形端梁509上延伸有山形凸柱511，山形凸柱511内设有与左销轴607和右销轴609配合的圆锥孔510。

旋转支架包含第一支撑架构柱301和第二支撑架构柱304，所述第一支撑架构柱301一端与横梁支架连接，另一端与底圆转台402连接，底圆转台402上安装有上圆转台403，第二支撑架构柱304一端与另一个渗流监测装置的横梁支架连接，另一端插入到上圆转台403中，底圆转台402和上圆转台403中心安装有通底竖梁401，第一支撑架构柱301和第二支撑架构柱304可分别绕通底竖梁401转动，通底竖梁401上下端设有转台圆槽404用于将通底竖梁401封闭。

在《涉水结构物渗漏无热源光纤定位定向系统及监测方法》中，所述横梁支架包含上水平横梁612和与上水平横梁612连接的下水平横梁615，上水平横梁612和下水平横梁615的两端分别延伸左架构梁606和右架构梁608，上水平横梁612和下水平横梁615的左架构梁606和右架构梁608分别与左连球602和右连球605铰接，上水平横梁612和下水平横梁615的中部分别设有上端槽613和下端槽616，上端槽613与第一支撑架构柱301连接，下端槽616与另一个旋转支架的第一支撑架构柱301连接。

在《涉水结构物渗漏无热源光纤定位定向系统及监测方法》中，所述上水平横梁612设有T型状横梁卡槽614，下水平横梁615设有沿T型状横梁卡槽614运动的横梁凸台。

在《涉水结构物渗漏无热源光纤定位定向系统及监测方法》中，所述监测光纤单元包含一根渗流测量光纤118和两根标定光纤108，两根标定光纤108位于渗流测量光纤118的两侧，渗流测量光纤118和两根标定光纤108通过在凹槽内填充填充物固定，渗流测量光纤118外套有硬质钢圈117，标定光纤108外从内到外依次套有绝热隔层106和硬质护层107，渗流测量光纤118外设有依次连接的上凹边内层111、左凸边内层102、下凹边内层113和右凸边内层105，上凹边内层111外依次设有上凹边中层109和上凹边外层110，左凸边内层102外依次设有左凸边中层101和左凸边外层100，下凹边内层113外依次设有下凹边中层112和下凹边外层114，右凸边内层105外依次设有右凸边中层104和右凸边外层103。凹形结构的最底端将极容易汇集周边区域可能的渗流水体，放大了小渗流的作用效果，与最底端的渗析棒配套使用，大大提高了对微弱渗漏或初期渗漏的辨识能力，该弧形截面结构将最大程度地扩大渗流区域渗流水体在渗流测量光纤118上的停留时间及接触面积，对于待测区渗流位置的定位具有较高的精度保证作用；除此之外，上凹边外层110具有防渗、防腐性能，且设计了与其截面形状类似的上凹边中层109与上凹边内层111紧接，三层凹状设计结构提高了该渗流监测专用光缆的强度及韧性，可起到保护内部结构及延长使用寿命等效果。其中硬质护层107在绝热隔层106的外部，绝热隔层106内侧与标定光纤108接触，在渗流水体作用到待测区域时，在绝热隔层106的作用下标定光线处于与外界无任何热量接触的状态，其将作为参考标定用光纤，对称分布布置的另一个标定光纤108可以对参考标定用光纤的结果进行二次校正，其将最大程度地确保参考标准的客观准确性。左凸边外层100和右凸边外层103与凹边外层相反的凸边结构，该相反的对应设计大大增加了渗流专用光缆的截面积，提高了监测装置与待测结构体之间更密实的接触与连接，增强了监测装置与待测结构体的协同性，且将其布置成左右各三层结构，作用之一是为了增加标定光纤108处的隔层厚度，且材料强度及韧性由内到外不断增加，不但提高了其内部与标定光纤108的柔性过渡连接，还增加了抵抗外部的较大渗流水压力的作用，左凸边外层100和右凸边外层103具有抗腐蚀性能，提高了其与渗流水体长期共存的能力，在可能掺杂腐蚀性离子的复杂环境下，其渗流监测具有较好功效。

在《涉水结构物渗漏无热源光纤定位定向系统及监测方法》中，所述渗流测量光纤118两边分别与上渗析棒115和下渗析棒116连接，上渗析棒115依次穿过硬质钢圈117、上凹边内层111、上凹边中层109和上凹边外层110与外界渗漏水流相接触，下渗析棒116依次穿过硬质钢圈117、下凹边内层113、下凹边中层112和下凹边外层114与外界渗漏水流相接触。

在《涉水结构物渗漏无热源光纤定位定向系统及监测方法》中，所述监测光纤单元外安装有外圆护壁203，所述外圆护壁203包含左上外圆护壁、左下外圆护壁、右上外圆护壁和右下外圆护壁，左上外圆护壁、左下外圆护壁、右上外圆护壁和右下外圆护壁形成了凹凸型载纤腔204，监测光纤单元位于凹凸型载纤腔204内，左上外圆护壁和右上外圆护壁之间通过上载纤扣200锁紧，左下外圆护壁和右下外圆护壁通过下载纤扣205锁紧，左上外圆护壁和左下外圆护壁分别绕左圆转环201转动，右上外圆护壁和右下外圆护壁分别绕右圆转环202转动。外圆护壁203的近似圆形截面将凹凸设计的监测光纤单元中凹处部分进行二次补充，将布置于内部的渗流专用光缆组成一个外截面近似圆形的结构，弥补了其独特结构所带来的生产、运输及布设中存在的可能弊端；外圆护壁203可以绕着左圆转环201和右圆转环202开启，外圆护壁203内部的凹凸型载纤腔204可以将《涉水结构物渗漏无热源光纤定位定向系统及监测方法》的渗流专用光缆精密地嵌入到凹凸型载纤腔204内，外圆护壁203顶部和底端的上载纤扣200与下载纤扣205将外圆护壁203牢固闭合，防止外圆护壁203松动或者外界人为等其他因素的干扰；且外圆护壁203与凹凸型载纤腔204之间是空腔设计，为可能的使用操作预留了空间。

在《涉水结构物渗漏无热源光纤定位定向系统及监测方法》中，第一支撑架构柱301与上水平横梁612中的上端槽613或者下水平横梁615的下端槽616连接，第一支撑架构柱301另一端与底圆转台402相连，下旋转螺纹端302与底转台螺槽400相连之后，其一端的渗流监测装置可以围绕着通底竖梁401进行与另一端渗流监测装置无抵触的360°无死角自由转动，上旋转螺纹端303的一端与其对应侧的第二支撑架构柱304相连，上旋转螺纹端303的另一端与上转台螺槽405相连，其可以带动通过对应侧链接螺纹端相连接的渗流监测装置绕着通底竖梁401在另一侧做无干扰360°自由转动；上圆转台403与底圆转台402上下错动布置可以实现临近装置互不干扰的运转，可以对不同待测区域进行任意角度及坡度布置，上下转台圆槽404的布置结构将上圆转台403与底圆转台402牢固的固定于通底竖梁401处。

在《涉水结构物渗漏无热源光纤定位定向系统及监测方法》中，所述第二载纤凹道504内表面安装有渗漏网筛618，渗漏网筛618的表面为蜂窝状。

在《涉水结构物渗漏无热源光纤定位定向系统及监测方法》中，所述左销轴607和右销轴609上均设有一圈圆弧凹槽，山形凸柱511上表面上设有销孔，销孔内插入销，通过销插入圆弧凹槽固定左销轴607和右销轴609。

一种涉水结构物渗漏无热源光纤定位定向系统的监测方法，包括以下步骤：

第一步，基于渗流待测区域的布置需要，确定渗流监测装置的个数，基于本渗流待测区域初步拟定6个渗流监测装置，准备普通单模裸光纤72根，基于渗流测量光纤单元的基本构造，配备制作成24个定长度的监测光纤单元；

第二步，绕着左圆转环201和右圆转环202将左上外圆护壁、左下外圆护壁、右上外圆护壁和右下外圆护壁打开，将监测光纤单元安置到凹凸型载纤腔204内，然后旋动左圆转环201和右圆转环202将左上外圆护壁、左下外圆护壁、右上外圆护壁和右下外圆护壁合拢，利用上载纤扣200和下载纤扣205将两端分布的左上外圆护壁、左下外圆护壁、右上外圆护壁和右下外圆护壁扣合，后将监测光纤单元缠绕到光缆滚轮上，将24个监测光纤单元运输至渗流待监测部位；

第三步，调节上水平横梁612上的横梁卡槽614，将下水平横梁615中的横梁凸槽617沿着横梁卡槽614直线滑动，最后将上水平横梁612与下水平横梁615旋在一起平行布置，后拧动左侧的上下对称分布的左销轴607，将左销轴607插入在左侧山形凸柱511607中的圆锥孔，然后将销插入销孔中固定左销轴，将其拧紧在左侧山形凸柱511中的圆锥孔510，同样方法，拧动右侧的上下对称分布的右销轴609，将其插入在右侧山形凸柱511中的圆锥孔中，然后将销插入销孔中固定右销轴609中；

第四步，待将监测光纤单元运输至待测区域之后，旋开上载纤扣200及下载纤扣205，打开左上外圆护壁、左下外圆护壁、右上外圆护壁和右下外圆护壁将监测光纤单元从凹凸型载纤腔204中取出，将一定长度的监测光纤单元放置到两端对称分布的内壁设有渗漏网筛618的第二载纤凹道504中，将另一段定长度的监测光纤单元放置到内壁设有渗漏网筛的618的第一载纤凹道611内；通过左侧的下连轴球501和上连轴球507将配置有下弧形连柄502、下载纤弧端503和上弧形连柄506、上载纤弧端505的第二载纤凹道504铰接于山形端梁509的两端，同样步骤，通过右侧的下连轴球501和上连轴球507将配置有下弧形连柄502、下载纤弧端503和上弧形连柄506、上载纤弧端505的第二载纤凹道504铰接于山形端梁509的两端；

第五步，通过上端的左连球602和右连球605，将连接有左载纤端600、左连柄601和右载纤端603、右连柄604的第一载纤凹道611铰接到左架构梁606及右架构梁608上，同样，通过下端的左连球602和右连球605，将连接有左载纤端600、左连柄601和右载纤端603、右连柄604的第一载纤凹道611铰接到左架构梁606及右架构梁608上，到此，始端的渗流监测装置布置结束；

第六步，将第一支撑架构柱301一端插入到上水平横梁612中的上端槽613中，第一支撑架构柱301的另一端布置于底转台螺槽400中，将第二支撑架构柱304一端旋入到上转台螺槽405中，按下通底竖梁401，且将转台圆槽404在通底竖梁401的上下端进行布置，以完全封闭通底竖梁401，将第二支撑架构柱304另一端连接到另一渗流监测装置的上水平横梁612中的横梁卡槽614中，绕着通底竖梁401旋动上下第一支撑架构柱301和第二支撑架构柱304以调整其布置形式，从而与渗流待测区域待测结构有效吻合，将两个渗流监测装置之间的下水平横梁615依照上述同样的步骤，通过另一旋转支架将不同的渗流监测装置串联连接，调整支撑架构柱301的转向，进而完成末端的渗流监测装置布置，将所有渗流监测装置中的标定光纤和渗流测量光纤与信息收集装置连接；

第七步，按照上述同样的方法，将处于不同位置处的6个渗流监测装置，通过5个旋转支架依次进行连接，使用DVP-730H型号光纤熔接机将每个渗流监测装置中的光纤进行熔接，后用塑料外套管进行保护；

第八步，打开光纤光信息收集装置，首先将标定光纤108的信息进行收集，使用光纤解调设备解调各标定光纤温度数值，该时刻下各标定光纤的温度数值参见表1，去除与均值差别较大的光纤Tl5、Tl6、Tr7、Tr8，保留其温度变化较小的几根Th1、Th2、Tb3、Tb4，将相互校正处理之后的光纤作为最终的标定光纤数值，其值为10.59℃；

表1各标定光纤的温度数值表

第九步，待渗流水体经过该区域时，待上渗析棒115和下渗析棒116将渗流水体的热量传递到渗流测量光纤118处，记录其实时变化情况，使用光纤光信息解调仪解调不同方向上的监测光纤单元，得出该时刻不同方向上第4渗流监测装置与第5渗流监测装置之间的渗流测量光纤118的数值，具体见表2。

表2渗流测量光纤解调信息值

该时刻下、第4渗流监测装置与第5渗流监测装置之间的距离范围内，与第八步标定光纤进行比对的结果具体参见表2最后一列，该时刻、监测距离范围内，左端第二渗流单元渗流测量光纤出现数值明显偏大的情况，可能存在渗漏问题，且渗漏位置发生在左侧方向；进一步，绘制本监测距离范围内各个时刻的渗流测量光纤解调温度与标定光纤温度差值的绝对值曲线，从而近一步观察整个时程变化，若整个时程变化曲线很平稳且基本在零值左右，则判定无渗漏情况，若时程变化曲线波动较大则表明该处存在渗漏，且渗漏不断变化，需要引起注意；通过监测不同侧的渗漏情况，判断来自不同方向的渗漏，基于本次监测分析的时程变化曲线，得出来自左端的渗漏情况较严重，需要后续加强监测，通过监测不同渗流监测装置之间范围内的渗流测量光纤的时程曲线变化，来分析不同位置处的渗漏情况，通过分析，发现其他部位及方向处时程变化曲线基本在零附近，基本可以断定没有渗漏情况存在；最终，实现对涉水结构物待测区域渗漏定位与定向监测。