分布式光纤应变传感技术在交通基础设施监测中的研究进展

交通基础设施安全关系到人类生命和财产的安全,实时掌握其健康状态,是交通基础设施安全可靠的重要保障。现概述了分布式光纤传感技术的分类,以分布式光纤应变传感技术为基础,对光纤封装、布设、协调机制、数据解析等关键技术问题进行了分析总结,并重点阐述了其在道路、桥梁、隧道中的工程应用情况。最后,对相关问题进行了展望。     

分布式光纤传感技术在高速公路边坡安全监测中的应用

现有的高速公路边坡监测技术,主要面临的难点是电类技术抗干扰、取电、信号传输、维护。文中利用分布式光纤传感技术,以SNS柔性防护网为光缆载体,实现了现场无需供电、集传感与传输于一体的长距离监测。通过对应力和振动监测数据的采集分析,提供准确的告警信息,定位精度可达±20 m。该技术有效克服了现有边坡监测技术的不足,并且将主动预警和被动报警相结合,可及时发现高速公路边坡危岩落石灾害事件。     

分布式光纤传感技术在盾构区间隧道监测中的应用

依托佛山城市轨道交通2号线工程,介绍了一种新型光纤传感器在地铁监测中的应用,并阐述传感器的布设方法;结合常规监测结果及地质条件对盾构隧道洞内收敛、纵向沉降的光纤监测数据进行对比分析,显示该监测方法具有监测精度高、时效性强、抗干扰能力强、使用便捷等显著特点,可在同类工程中普及推广。     

分布式光纤传感技术在地铁隧道振动监测中的应用

针对目前地铁隧道振动状态缺乏连续实时监测方法的问题,提出利用分布式光纤传感技术对地铁隧道运营过程中的振动状态进行监测。传感系统可以对隧道内列车行驶的异常振动情况进行实时监测,同时探测地铁引起的环境振动噪声,并且准确判别出异常振动信号,同时保证极低的误报率。监测方式具有良好的连续性和实时性,而且成本低,布设方便,利于实际工程应用。     

光纤光栅传感技术在桥梁结构健康监测中的应用

概述了光纤Bragg光栅传感器的基本原理及特点。介绍了目前光纤Bragg光栅传感器在国外、国内桥梁结构健康监测中的研究及应用情况。指出了光纤Bragg光栅传感器在桥梁结构健康监测领域的应用前景。     

分布式光纤传感技术在高速铁路测速中的应用

随着我国列车速度的不断提高,为保证行车安全,对列车的速度、距离监测变得越来越重要。当前的列车测速测距方式,其测量精度受到技术本身的限制。文中提出将分布式光纤传感技术应用于高速铁路测速测距,具有实时性好、灵敏度高、室外无源、监测距离长等优势,可准确提供列车行驶速度、方向、位置等信息。     

分布式光纤传感技术在公路隧道中的应用

由于隧道火灾造成的危害极大,因而隧道温度监测对于隧道安全起着十分重要的作用。很多以电信号为工作基础的温度传感器在监测时会受到电磁信号的干扰,造成对监测的不稳定和不准确。分布式光纤测温传感器,其测温原理是拉曼散射和光时域反射（OTDR）技术,具有测温距离长、抗强电磁干扰、工作稳定、测温精度高等优点,能实时有效地对隧道温度进行监测,在隧道温度监测上具有很好的应用前景。     

光纤传感技术在汽车监测中的应用

本文介绍了光纤传感技术及其与传统的传感器相比所具有的优点，结合汽车测试技术的发展，重点综述了光纤传感器在汽车中的应用，对发动机监测、轮胎健康监控、汽车导航、交通及路面监控、汽车关键部件检测等方面的应用作了介绍。     

光纤传感在桥梁健康监测系统中的应用研究

建立一套高效实用且有客观统一桥梁状态评价标准的桥梁健康监测系统是桥梁工程界的目标,光纤传感技术的优点使其在该系统中的应用具有广阔的前景。结合光纤传感技术的研究与发展,深入探讨了光纤传感技术在桥梁健康监测系统中的应用。     

分布式光纤传感技术在桥梁静载试验中的应用

在混凝土预制T梁静载试验中,采用分布式光纤应变传感监测技术,将其测量结果与点式数码应变传感器、光纤光栅实测值和有限元软件midas的建模分析计算对比。结果表明,分布式光纤传感技术局部测量值与应变计和理论测试相吻合,且可测得混凝土T梁静载试验时梁底应变的连续分布结果。     

光纤传感技术在桥梁监测中的应用研究

研究了基于光纤传感技术的桥梁健康监测方法和手段,分析了光纤传感技术在桥梁健康监测应用中的现状,展望了光纤传感技术在桥梁结构健康监测领域的应用前景,提出了今后研究中需要解决的问题。     

分布式光纤传感新技术在盾构隧道结构变形监测中的应用

随着我国轨道交通的迅速发展,地铁隧道工程的安全状态监测也成为了研究热点,阐述了一种利用区别于点式测量的方法,即高精度长标距光纤布拉格光栅传感器,其具有布设方便,抗干扰能力强,耐腐蚀性等优势,并详细介绍了长标距光纤传感器在佛山市地铁盾构隧道中的监测内容和应用情况。     

分布式光纤技术在隧道变形监测中的应用

目前,隧道的安全服役离不开安全监测和预警,分布式光纤技术为隧道的安全运营提供一种全新的技术保障手段。为解决隧道的差异性沉降监测难题,从实验室内光纤轴向拉伸监测变形和Z字形布线方式监测差异沉降的原理及其在某隧道内的应用效果2个方面,阐述分布式光纤监测技术在隧道工程中的应用。无论室内的等级光纤拉伸和还是Z字形布线方式,位移和应变的对应关系都呈现出良好的线性比例关系,为工程实际应用提供理论依据。从工程监测结果来看,分布式定点应变感测光缆能实现对管片接缝变形的准确定位和毫米级接缝宽度感知,Z字形光缆布设方式也能对隧道内管片差异沉降实现精准感知,充分体现分布式光纤监测技术在隧道结构健康监测中的鲜明优势。     

光纤传感技术在城市地铁工程监测中的应用

以广州地铁五号线小北站工程为例,介绍光纤传感技术的基本原理及光纤传感监测系统的组成,阐述其在城市地铁工程监测的应用方法和监测成果,通过对温度、混凝土应变规律、钢筋应变计的监测结果分析,表明光纤传感器耐腐蚀,反应灵敏且数据稳定,能够细微地反映出各种变化,在地下工程监测中具有广阔的应用前景,但由于首次将光纤传感器应用在地下工程监测,还存在测点选择不典型、光纤传感器对应变和温度交叉感应、对测点保护不够等不足之处。     

光纤传感技术用于桥梁监测

为保证大跨桥梁结构的安全性与耐久性，需要在施工及运营阶段对桥梁进行监测。桥梁在运营阶段的实时监测对传感技术提出了更高的要求，而传统的电子传感技术往往难以满足。光纤传感器用光作为信息的载体，用光纤作为传递信息的介质，具有灵活轻巧、抗电磁干扰、耐久性好、传输带宽大等优点，并可沿同一根光纤复用多个传感器，实现对结构的准分布式测量，是实现桥梁健康监测的理想传感装置。本文介绍了光纤传感技术的基本原理，并详细地介绍了其中最具优势的光纤布喇格光栅传感技术。最后对国外近10年来采用光纤传感技术，进行桥梁监测的典型工程实例作了归纳。     

混凝土桥梁预埋分布式传感光缆应变监测研究

以安阳绕城高速公路桥为背景,在预制T梁时,成功地将金属铠装光缆预埋进钢筋混凝土结构中,桥梁建设完成后,将预埋的分布式传感光缆连接分布式光纤解调设备。通过荷载试验将分布式光缆测量结果与传统的光纤光栅应变片做对比,结果表明,分布式光纤传感技术测得的应变值不仅与应变计测值相一致,而且能够得到桥梁纵向的连续应变分布,通过预制分布式传感光缆技术可以实现桥梁全寿命周期的应变监测。     

分布式光纤传感器用于连续配筋混凝土路面健康监测的试验研究

介绍了一种先进的分布式光纤传感器技术。即布里渊光时域反射计（BOTDR）。在连续配筋混凝土路iN（CRCP）中布置了BOTDR分布式光纤传感系统,对路面板中连续钢筋和混凝土应变进行实时监测。研究结果表明,BOTDR在公路桥梁等一些土木工程结构的健康监测中具有重要的应用前景。     

基于分布式长标距FBG光纤传感的混凝土梁桥荷载识别技术

以G2京沪高速公路新沂河大桥运营期出现大量梁体裂缝为工程背景,建立分布式长标距FBG健康监测系统,提出广义动态应变时程积分反演车重和车速的方法,并通过有限元理论验证了该方法的可靠性.对系统采集大量样本进行分析,发现新沂河大桥2号梁跨中传感器反演车速数据与WIM值吻合良好,大多数的相对误差在±10％内.2号梁跨中传感器应...     

面向交通安全监测领域的光纤传感技术

正光纤传感:以光波为载体、光纤为媒介,感知和传输外界被测量信号的新型传感技术,广泛应用于易燃易爆、空间受限制、强电磁场干扰等恶劣工况;服务四大领域:核心技术:隧道火灾安全监测光纤敏感材料桥梁结构健康监测关键器件大型装备安全监测智能仪表高速铁路防灾监测传感系统