光纤传感技术在岩溶地面塌陷地质灾害监测中的应用

系统介绍了光纤传感技术在岩溶地面塌陷地质灾害监测中的应用,通过在武汉市长江一阶地使用光纤传感技术进行岩溶地下水气压力及土体形变监测,确定光纤传感技术在岩溶地面塌陷地质灾害监测中的可行性.     

光纤传感技术在隧道工程中的应用与展望

根据应用对象的不同,从应变传感和温度传感两个角度出发,主要介绍了隧道工程中分布式光纤传感技术和光纤光栅传感技术(FBG)在隧道管片收敛变形、隧道结构纵向沉降或隆起、周边土体位移、围岩变形及稳定性、隧道火灾报警等方面的应用,对具体应用中的光纤布设工艺作了简要介绍。同时讨论光纤传感技术在应用中存在的问题,并展望了该技术在隧道工程上的应用前景。     

基于光纤光栅传感技术的测量模型土体侧向变形一维分布的方法

开发了一套基于现代光纤光栅传感技术的测试系统和方法,用于测量振动台试验中模型土体内部的侧向变形的一维分布。将分布式光栅传感器黏贴在基底梁上,并植入土体,考虑土体与植入其中的柔性梁共同运动,利用光纤布拉格光栅（FBG）采集植入梁的变形信息,运用连续体力学的方法,计算得到植入梁周围土体的侧向扩展及剪应变沿深度的一维分布。将现代光学传感技术与传统土工试验技术相结合,应用FBG传感器支持单通道多测点,微型轻质及抗电磁干扰等特点,该系统对周围土体扰动小,导线数量也极少,并且信号不受其他传感器电磁信号的干扰。通过一次小型振动台试验,展示了该方法的可操作性,并与加速度记录信号进行对比,验证了方法的适用性。     

光纤传感技术在岩土与地质工程中的应用研究进展

首先分析了光纤传感技术的特点,介绍了光纤传感技术的市场发展趋势;其次,从岩土与地质工程应用的角度分别阐述了光纤传感技术在光纤传感系统的优化及光纤传感器的研制、光纤传感器标定、光纤传感器安装工艺、监测数据处理4个方面的研究进展,讨论了光纤传感技术在工程应用中存在的关键技术问题;最后,结合研究进展及应用中的关键技术问题,对光纤传感技术的发展进行了展望,指出了仍需研究的相关课题。结果表明:光纤传感技术在岩土与地质工程应用领域具有广阔的前景和技术优势。     

光纤光栅传感技术在土木工程中的应用现状

在光纤传感领域,光纤光栅传感技术是十多年来发展最为迅速的技术之一,传感系统本身和应用领域均有了很大发展。国内近年来光纤光栅传感技术也被引入到土木工程领域,并且在科研和应用方面取得了一定的进步,文中首先介绍了光纤光栅传感原理,主要是回顾了光纤光栅传感器在土木工程中的应用,提出了光纤光栅传感技术以后应该解决的问题。     

箱涵顶进置换管幕工法土体变形分布式光纤监测研究

箱涵顶进置换管幕工法是中国新创的城市隧道暗挖方法,施工过程中土体变形情况是检验施工工法成功的关键。针对箱涵顶进置换管幕工法的模型试验过程,设计了基于BOTDR分布式光纤传感技术的土体变形传感器并在室内进行了性能测试,同时根据该工法的施工特点建立了三维变形监测网络。在试验结果和监测数据的基础上,分析了工具管幕推进和箱涵置换工具管幕过程中土体的变形特性,验证了该技术的可行性。试验研究成果对于分布式光纤土体变形监测和完善该施工工法的智能监测系统具有重要意义。     

光纤传感技术在边坡监测中的应用与发展

研究了光纤应变监测技术的设计原理及实用性,介绍了边坡监测中可应用的光纤传感器,分析了光纤传感技术的优缺点,展望了光纤传感技术的应用,提出了光纤传感技术有待解决的不足之处。     

分布式光纤感温火灾探测报警系统应用研究

随着光纤光栅感温火灾探测技术的发展,出现了分布式光纤传感技术。文章阐述了分布式光纤传感技术的基本理论和实际应用,从应用角度分析分布式光纤传感技术,以及在火灾探测报警系统中的应用特性。     

基于分布式光纤传感技术的二维变形监测试验研究

科学合理的岩土体变形监测是岩土工程稳定性和安全性评价的重要指标，充分发挥分布式传感光纤测量技术特点，基于特殊设计的光纤变形试验装置，提出了一种基于分布式光纤传感技术的二维变形监测方法，开展了5类水平位移与沉降调节工况的传感光纤室内二维变形试验与2组堆石坝工程内部变形实测数据的模拟验证。研究结果表明5类试验工况下40组试验测得其水平位移和沉降绝对误差均小于1mm，该二维变形监测方法的变形监测性能优越。基于200m级坝高堆石坝实测水平位移、沉降数据开展的室内模拟试验，试验结果在曲线形式及量值上均与实测结果吻合度均较高，406 m长的测量断面以测点间距为3.3 m的准分布式监测，测点沉降测量误差为cm级，水平位移测量误差mm级；说明基于分布式传感光纤技术的二维变形监测方法，可满足岩土体变形监测需要，具备良好的应用前景。     

光纤传感技术原理及其在桥梁检测中的应用

主要阐述了光纤传感技术的原理，并介绍了国外光纤传感技术在桥梁检测中的应用，以及国内在这方面的发展现状，论述了光纤传感技术在技术应用中的相对优势，最后针对光纤特点和发展现状进行了研究与应用展望。     

光纤传感技术在边坡稳定监测中的应用与发展

介绍了光纤传感技术的研究和应用现状,对边坡监测中可应用的光纤传感器进行了分析研究,并对各种光纤应变监测技术进行了比较,指出了光纤传感技术必将成为工程监测的首选.     

基于FBG传感的软基实时监测系统研究

针对软基变形的特点,对光纤Bragg光栅传感在线监测高等级公路深厚软基的机理进行分析和试验研究,研发了光纤传感技术和网络技术为一体的新型软基在线监测系统。该监测系统可以实时读取施工现场检测数据,以用户图形界面的方式显示路基沉降、孔隙水压以及温度等监控参数;系统可以利用实时数据和历史数据进行对比计算,实现软基沉降预警预报功能。监测系统在某高速公路软基试验段进行了应用,监测数据与实际情况相符。     

基于BOTDR的锚杆拉拔试验研究

对锚杆应力分布状态的监测一直是岩土锚固工程中的难题之一。针对基于布里渊光时域反射计分布式光纤传感技术的特点设计了传感光纤的布设方案及安装工艺;结合锚杆拉拔试验,分析了这一技术用于锚杆应力状态监测的可行性。结果表明:基于BOTDR的分布式光纤传感技术具有结构简单、易于布设安装和测量范围大的优点,可以直观地得到锚杆在各级荷载下锚杆的通体应力、应变分布特征,试验中获得的多项测试数据的规律性都较好,该技术在锚杆应力应变分布状态的长期监测中具有广阔的应用前景。     

SMW工法桩的分布式光纤监测系统的研发与应用

BOTDA作为一种新的分布式光纤传感监测技术,近些年在工程界得到了广泛重视,但其监测数据处理工作量大,本文结合某地区的基坑SMW工法桩BOTDA分布式光纤监测的工程实例,运用组件GIS技术开发出了一套面向SMW工法桩的分布式光纤监测数据管理系统。该系统具有监测数据自动入库、监测数据可视化、监测点实时预警等功能,为实际工程提供决策支持。     

光纤传感网络在边坡稳定监测中的应用研究

本文设计了一种新型的光纤传感网络。该网络利用分布式光纤应变监测技术(BOTDR),将光纤(光缆)按一定方式布设成网络,埋入边坡表面以下一定位置,通过监测光纤(光缆)的应变变化,推算出边坡的表面变形。对室内模型进行的加载实验表明,该网络对悬挂重物而引起的表面变形很敏感,且能够精确分析发生异常的区域和应变大小,进而对表面变形状态进行三维模拟。     

基于分布式光纤应变感测的边坡模型试验研究

 光纤传感是近年来发展起来的一种分布式监测技术,这种方法在边坡工程监测领域有着巨大的潜力和应用价值。提出一种通过监测坡体应变分布来实现边坡稳定性评估的新方法,通过一组边坡模型试验,采用布里渊光时域分析(BOTDA)技术,对坡顶加载过程中边坡模型不同深度处的水平向应变进行连续监测。试验结果表明：经过热缩管封装的直埋式紧套光纤适用于边坡应变分布的监测;铺设传感光纤时,在关键位置预留自由段可达到温度补偿和精确定位的双重效果;边坡滑裂面的位置可以通过对分布式应变监测数据的分析大致推算出来。通过分析试验中受荷边坡变形和稳定性状态的演化过程,证明最大水平向平均应变值和边坡安全系数具有一定的经验关系。该研究成果为边坡稳定性评估和滑坡预警提供一种新的思路和方法。     

智能电力排管结构变形感知方法与应用

电力排管作为浅埋地下结构,其分布广,遍布于城市每条街道,易受到工程施工的影响,而传统监测技术难以实时捕捉到结构变形破坏过程,需要实现结构自感知。光纤传感技术是一种能够做到实时、长期、分布式、新型监测方法,其在智能结构自感知领域应用潜力广阔。通过一组模型实验,并对变形监测数据进行研究,得到电力排管的受力变形特性;分析光纤传感器所得的水平向应变与电力排管沉降变形之间的关系,提出了光纤沿电力排管结构埋设并首尾相接形成监测闭合环路的安装方法,并在现场试验中进行验证。实验结果证明了基于布里渊频域分析(BOFDA)的分布式光纤传感技术运用在电力排管变形监测中的准确性、可靠性和优越性。研究成果可用于运营期电力排管结构安全状态的分布式监测,实现结构变形自感知,为智能地下结构的应用打下良好基础。     

基于光纤传感的智能建筑配电系统安全监测系统的研究

摘要本文介绍了智能建筑配电系统安全监测存在的问题,概括了光纤光栅的基本原理。提出了一种基于光纤传感的高压配电柜温度监测系统和短路故障监测系统。通过模拟实验验证了光纤传感系统在配电系统安全监测应用上的可行性。文章最后介绍了智能建筑中光纤传感网络。