基于分布式光纤光栅传感技术的边坡深层水平位移监测方法

光纤光栅测斜仪作为新型边坡监测技术,具有测量精度高、传输距离长、抗干扰性强等优势,能弥补目前测斜仪所存不足。基于弯曲理论及共轭梁法,并采用光纤光栅测斜仪推导理论模型,提出光纤光栅传感器测点应变与边坡深层水平位移监测的计算方法。采用上述理论算法所得数据与裴华富等提出应变位移算法所得数据及攀田高速公路路堑边坡测斜监测项目数据进行对比分析。结果表明,上述理论所提监测方法比应变位移算法精度高,为光纤光栅测斜仪新型监测技术推广奠定新的理论基础。     

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。     

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.     

边坡工程分布式光纤监测技术研究

 通过对边坡及其加固工程进行实时、在线监测,可掌握边坡的变形动态,对滑坡进行预警。分布式光纤传感技术与常规监测方法相比具有很大的优越性,如分布式、长距离、实时性和长期稳定性等,可满足加固工程安全监测和滑坡早期预警的要求。对布里渊光时域反射技术(BOTDR)的测量原理和优点进行介绍,设计一套基于BOTDR的新型分布式边坡监测系统,详细阐述工程应用中传感光纤的布设方法、光纤保护和温度补偿技术等。通过将传感光纤按一定的方式布设在加固工程及坡体内,并相互连接构成基于BOTDR的边坡分布式光纤监测系统,进而实现对整个边坡的远程分布式监测。以实际工程为例,对边坡分布式变形监测结果进行分析。结果表明,基于BOTDR技术的边坡分布式光纤监测系统能够准确地反映边坡及加固工程的变形情况,具有显著的优越性,可用于边坡稳定性的监测和预报。     

土工离心机光纤光栅测试系统及其模型试验研究

光纤光栅传感技术(Fiber Bragg Grating,简称FBG)具有准分布、测量精度高、抗电磁干扰强和实时监测等优点,其传感器可根据监测对象要求小型化。介绍了一套土工离心机光纤光栅测试系统,包括系统的软硬件构成,FBG解调仪,FBG传感器小型化,锚杆、桩基、测斜管以及挡土墙感测模型的制作工艺等。通过一组土工离心机边坡模型试验,验证了该系统应用于土工离心机模型多参量监测的可行性,显示出该系统具有结构简单,测量内容多,测试精度高,量程大,抗电磁干扰强,系统工作稳定,配套光纤光栅传感器重量轻、体积小、可准分布布设、形成整体监测网络等优点,为土工离心机试验监测提供了一种新的手段。     

基于光纤光栅技术的边坡测斜装置的改装与应用

将光纤布拉格光栅传感技术应用于边坡监测中,通过对现有传感器和测斜装置的改装,设计了一种新的边坡测斜装置,并将该项成果用于龙永高速公路某边坡的现场稳定性监测中,简述了光纤布拉格光栅传感技术现场应用时的元件安装、数据采集及分析等工作,证实了该改装方案的可行性。     

光纤传感器在土木工程健康监测中的发展与应用

结构健康监测系统的关键因素之一是其系统内部的传感元件.光纤传感器的出现并以其优于其他传感器的特点,已经成为结构健康监测系统的首选传感器.本文将简单综述两类光纤传感器——FBG传感器和基于布里渊散射分布式光纤传感器在土木工程健康监测中的发展和最新的应用状况,并对BOTDR测试系统提出改进方案,以实现对平面分布信息的传感.     

基于光纤光栅应变传感器在斜拉桥健康监测系统中的应用

桥梁结构健康监测系统正处于高速发展阶段。主要阐述了传统的电类传感器监测与光纤光栅传感器区别及光纤光栅传感器的优点;光纤光栅传感器的应用领域等发展现状及其工作原理以及光纤光栅传感器在斜拉桥健康监测系统中的布点设计和应用结果。     

基于光纤传感的边坡工程监测技术

传统的边坡监测技术存在着精度低、耐久性差、难以实现集成等缺陷。针对边坡工程特点,探讨了光纤光栅、布里渊光时域分析和低相干干涉等光纤传感技术在现场监测的应用。根据不同的工程需要,结合这三种技术建立边坡监测系统,可用于对边坡位移和边坡支护结构的应力、应变进行自动化监测。在详细论述了光纤传感技术的基本原理、适用场合和系统架构的基础上,以香港一个公路边坡加固工程为例,简述了光纤传感技术现场应用时的仪器安装、数据采集与分析等工作。     

基于光纤光栅传感技术的超高层建筑结构监测

为验证光纤光栅传感器测量的准确性和精度,将光纤光栅传感器布设于钢筋混凝土梁构件中,用于监测其受力应变值,试验所得到的应变监测结果与电阻应变片结果、理论计算值结果相吻合。然后将光纤光栅传感器成功地应用到超高层建筑的重要构件应力监测中,探索了适合土木工程现场施工特点的光纤传感器埋设工艺和传感系统保护方法,监测了构件在施工过程中的应力变化。工程应用表明:光纤布拉格光栅是实现结构长期健康监测的可靠手段。     

基于FBG传感器的桥梁结构应变监测

文章通过在桥梁模型中埋入光纤布拉格光栅传感器,验证FBG传感器可应用于桥梁结构的应变监测。首先介绍了光纤传感技术、国内外的发展现状及应用,比较了目前较为常用的两种光纤传感器:光纤光栅传感器、光纤法珀传感器。接着着重介绍了本次试验所用的FBG传感器,然后通过对桥梁模型的结构分析确定监测内容,并进行应力分布研究,在此基础上完成对FBG传感器的优化布设。最后,通过对数据的采集和评估验证监测系统可行性。应用结果表明,FBG传感器系统可以很好地反映桥梁结构应力变化,能够实现对桥梁结构健康监测。     

混凝土固化期收缩应变监测的光纤珐珀传感器

针对混凝土固化监测的难题,提出了采用光纤珐珀传感器进行混凝土固化过程中收缩应变监测的新方案,分析了光纤珐珀传感器的传感原理,研制出了相应的实验系统,对440mm×50mm×40mm的混凝土试件进行了实验,在试件两天的固化过程中监测到了130με的收缩应变.本文还对光纤珐珀应变传感器的温度稳定性能进行了理论分析及对比实验,实验结果表明,在一定条件下环境温度对光纤珐珀应变传感器的影响可忽略不计.     

基于光纤监测的边坡应变场可视化系统研究

近年来分布式光纤传感技术已成为土工测试领域的一股新生力量,在岩土体尤其是边坡的变形监测中发挥了日益重要的作用。基于该技术构建的边坡智能监测系统能捕捉坡表和坡体内部应变场的时空分布特征。由于光纤监测可获取海量数据,如何对其进行高效的提取、处理和挖掘是该技术应用中的瓶颈。基于MATLAB开发的边坡应变场可视化系统通过用户界面实现了对海量光纤监测数据的识别、去噪、预测分析和可视化展示,并具有边坡稳定状态诊断及预警的功能。在一组室内边坡模型试验中,采用该系统成功实现了边坡应变场监测数据的可视化,并对边坡稳定性相关的预警阈值进行了回归分析,体现了其处理数据方便、快捷、高效、直观等特点。该系统未来将在现场边坡的监测和滑坡预警预报中发挥重要的作用。     

边坡安全自动监测预警系统的设计

基于光纤故障定位技术提出了一种边坡安全自动监测预警系统,简要介绍了其系统组成与结构、目标与功能、以及软硬件设计与实现等。这种边坡监测预警技术改变了以往的分散式监测为分布式监测,具有布设灵活、成本低廉、操作简单、直观可靠和便于实时远程监测等优点,突破了以往监测预警手段只能对重点边坡的重要部位布控的局限,特别适用于对高等级道路的大量边坡工程实施全面安全管控,是边坡安全监测预警技术的一个崭新的研究和发展方向。     

基于光纤光栅静力水准仪开发的沉降监测系统

传统沉降监测方法依赖人工、强度高、数据不立连续、无法满足现代监测的需求,采用基于光纤光栅技术应用的静力水准仪作为传感器,提出了一套沉降监测系统方案,并进行了沉降监测试验。结果表明,纤光栅传感器精度高,系统稳定,能够满足智能化沉降监测的需要。研究内容为结构的智能化安全健康监测提供了有益的试验经验。     

3PE防腐管道分布式光纤应变监测试验研究

为了研究3PE防腐层对光纤应变传感器应变传递的影响,设计了3PE防腐管道分布式光纤应变监测试验方案,并提出了分布式光纤应变传感器的布设方法,进行了一系列的荷载试验研究。通过分布式光纤应变传感器测量结果与应变片测量结果以及数值模拟结果的对比,表明3PE防腐层对管道应变的传递几乎没有影响,粘贴于3PE防腐层表面的分布式光纤应变传感器可以准确获得管道的纵向应变。研究成果为应用分布式光纤应变传感器监测3PE防腐管道结构状态提供了科学依据。     

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。     

江西风电边坡防护设计以及稳定性模拟分析

为解决现有的边坡稳定性分析方法计算效率低、误差大等问题,设计了一种新型光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器。在考虑温度补偿的情况下,该传感器采集边坡内部位移变化,并采用中心差分法(Central Difference Method,CDM)作为将测得的应变转换为周围土体水平位移的优化算法,该算法的优点在于计算误差较小,一旦监测工作准备就绪,根据目标函数的最大位移增量,在优化模型中由监测位移确定潜在的边坡滑动面。最后,采用毕肖普法进行积分处理,估算边坡安全系数。在同样的滑动面荷载情况下,相比于积分法的安全系数具有较小的下降梯度。通过模拟实验,验证了该分析方法和光纤光栅监测技术的可行性和可靠性。     

边坡柔性传感器验证

使用Flex传感器结合蓝牙无线传输技术来制造边坡土壤沉降传感系统,以监测边坡土壤沉降.在研究中,通过校准测试来解释Flex弯曲传感器的输出信号与弯曲角度变化之间的关系.并通过斜率模型加载试验证明了Flex弯曲传感器具有适当的系统精度和实用性.该研究的主要创新是使用新型传感器结合蓝牙无线传输技术形成监测系统,这被证实能够改善传统土壤沉降检测方法的不足.     

边坡监测方法研究

对边坡监测的内容和方法进行了总结,提出了智能化边坡监测系统的设计思路,并给出了一个多参数边坡监测系统模型。