光纤传感技术应用与土木工程测试技术课程教学改革

工程结构的健康监测关系到工程质量和运营安全,其经济、社会效益极为显著。大型土建工程的健康监测已成为国内外的发展趋势。介绍了光纤的组成和特点,阐述光纤传感技术在力学测试中的基本原理以及未来发展趋势。

针对传统结构的监测仪器存在的缺陷,光纤传感技术正逐步取代传统监测技术应用于土木工程结构健康监测,对单个物理量进行测试已取得可靠成果。但是,通过采用同一根光缆同时监测结构多种物理量来评价工程结构安全与健康,即联合监测在国内并不多见。介绍了分布式光纤传感技术的优势及测试原理,结合工程实例,研究了分布式光纤传感技术应用于土木工程结构健康监测的方式,并探讨了存在的主要问题及解决办法。研究结果表明,该技术应用于结构安全与健康监测是可行的。

光纤传感技术全

本文根据国家教委新专业目录中土木工程专业的特点,提出了土木工程测试技术课程的基本要求,并且就该课程的教学内容、教学方法和教学手段的改革进行了探讨。

针对光纤技术在检测中利用外界因素改变使光在光纤中传播时光强、相位、偏振态以及波长(或频率)等特征参量发生变化的特点,分析了日前光纤传感器原理与类型,论述了光纤检测技术的特点,同时对国内外光纤检测技术的应用进行了回顾,并对分布式光纤声波传感器在流体管道泄漏实时监测方面的研究进行了展望.

论分布式光纤传感技术及其应用 [摘要]分布式光纤传感技术，能够应用在船舶行业， 航天航空行业，以及电力工业等，能够准确的感知的建筑以 及船舶等温度以及应变等状况的改变，而可以依据这些变化 情况，及时的了解相关的问题，从而解决相关问题。而分布 式光纤传感技术，主要从五个原理进行分析，了解到分布式 的光纤传感技术的原理以后，可以进一步的了解分布式光纤 传感技术在实际应用中的作用。这对于我国研究分布式光纤 传感技术以及其应用，和未来的发展方向等起到了一定的作 用。 [关键词]分布式光纤传感器；应用；后向散射；偏振光； 光干涉 中图分类号：tp212.14文献标识码：a文章编号： 1009-914x（2017）16-0342-01 引言：光纤传感技术，能够加快信息的感知和传输效率， 尤其是在航天航空，以及工业等领域之中，使用该传感技术， 可以加快了解相关设备以及周围环境的

分布式光纤传感技术的分类与对比 分布式光纤传感技术（dofs）采用光纤做传感介质和传输信号介质，通过测量光纤中 特定散射光的信号来反映光纤自身或所处环境的应变或温度的变化，一根光纤可实现成百上 千传感点的分布式传感测量。因光纤具有尺寸小、重量轻、耐腐蚀、抗辐射抗电磁干扰、方 便布设等特点，分布式光纤传感技术具有传统传感器不可比拟的优势，吸引了不少科研工作 者和众多厂家的关注，目前，国内外都推出了商用化的分布式光纤传感测量系统，广泛应用 到各个领域。 分布式光纤传感技术从光纤中光的散射原理可分为以下三类：基于瑞利散射的分布式光 纤传感技术，基于布里渊散射的分布式光纤传感技术和基于拉曼散射的分布式光纤传感技 术；从光学信号测试方法的不同又可分为两类：光时域反射技术（otdr）和光频域反射技 术（ofdr）。三种散射原理的设备都有otdr技术的仪器和ofdr技术的仪器，

分析研究了光纤光栅传感与测试技术在大型土木工程结构监测中的应用;通过在加固后重载吊车梁圆弧端头的应力测试,对光栅传感器在结构测试中的布设、连接和监测等进行了测试与研究,测试结果表明:该测试技术的测试数据稳定、可靠,与理论计算结果吻合较好,是进行结构安全健康监测的有效手段.

光纤传感技术应用于裂缝监测的研究——光纤传感检测技术是近年来发展较快的安全监测技术，利用光纤传感机理，对四川省沙牌碾压混凝土拱坝二维模型随机裂缝进行实验研究，取得了较理想的成果，能准确捕捉到初裂荷载和初裂位置。

提出了一种利用布里渊光纤环形腔移频技术实现分布式光纤布里渊传感的方法.该方法基于布里渊光时域分析法原理,将一束单纵模运转激光器输出的激光分为两束;一束光入射布里渊光纤环形腔中产生窄线宽的受激布里渊散射光作为斯托克斯光,另一束光经过低频相位调制后作为泵浦光;斯托克斯光和泵浦光分别相向入射进入传感光纤,通过测量布里渊谱得到光纤温度或应变.利用该方法可将十几ghz的微波频率转化为兆赫信号频率进行探测处理,仅需一台激光器,因此系统结构简单、成本低,还可减小激光器频率波动对测量准确度的影响.实验验证了该方法的可行性.

分布式光纤传感技术.

光纤传感技术在隧道健康监测中的施工——瑶岭隧道左线b段全长790m，隧道主要穿越强分化一微分化泥岩，其中强风化泥岩灰青色，层状构造．节理裂隙发育，岩芯呈碎块状，岩体呈碎裂状松散结构。微风化泥岩灰青色，层状构造，岩体呈中厚层结构。地下水主要为基岩裂...

理论依据瑶岭隧道左线b段全长790m,隧道主要穿越强分化-微分化泥岩,其中强风化泥岩灰青色,层状构造,节理裂隙发育,岩芯呈碎块状,岩体呈碎裂状松散结构。微风化泥岩灰青色,层状构造,岩体呈中厚层结构。地下水主要为基岩裂隙水,雨季可沿节理渗入隧道出现潮湿或滴水现象。洞口段为沟谷斜坡地貌,坡积土埋深3～4m,洞身最大埋深达123m。

分布式光纤传感技术

分布式光纤传感技术

论述了国内利用sagnac干涉仪系统、mach-zehnder干涉仪系统、φ-otdr系统等分布式光纤振动传感系统在输运流体管道检测中的发展历程与应用现状。分析了不同测试系统在输油气、输水管道等应用领域的监测原理、应用特点,阐述了分布式光纤传感技术在管道泄漏检测中的发展趋势。通过对当今国外该技术领域发展状况的分析,得出了在sagnac干涉仪系统、mach-zehnder干涉仪系统技术领域方面国内具有一定的技术优势,而在最前沿的φ-otdr系统的研究上国内外不相伯仲的现状。

边坡不稳造成的山体滑坡是威胁公路、铁路、水利工程等运行安全的重要隐患，因而监测边坡稳定性是一项非常重要的工作。目前，在边坡稳定监测中随着越来越广泛应用光纤传感技术，其自身独特的优势也逐步显示出来。本人在黄河老田庵丁坝边坡监测、黄河大玉兰丁坝边坡监测、沪昆铁路萍乡工务段边坡监测均担任技术负责人职务，并于2015年完成本文，本文就从分布式光纤传感技术的原理和优点入手，重点分析和阐述了光纤传感技术的原理、在边坡稳定监测技术的优势以及具体应用。

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。

通过对近年来光纤传感技术应用文献的整理,总结了光纤传感技术在水利工程中混凝土面板裂缝监测、大坝混凝土结构温度场监测、裂缝预测等方面的应用情况,对光纤传感技术在地下工程的应用进行了思考,为地下工程监测提供了新途径。

光纤传感技术在预应力锚杆应力测试中的应用——锚杆受力后的力学状态对锚杆加固机理的了解、加固作用的可靠性评价、锚杆设计参数的合理选择，均具有十分重要的工作意义。传统的传感测试技术难以有效地对锚杆的受力状态进行测试。光纤传感技术可以提供更为有效的...

在简述了光纤bragg光栅传感器基本工作原理的基础上,通过沪-蓉-西高速公路龙潭隧道支护锚杆轴力监测的工程应用,探讨研究了光纤传感技术用于岩土工程监测的几个重要环节-传感器选择、传感器安装、传感器标定及传感器埋设。通过现场监测获得了复杂地质条件下特长隧道支护锚杆轴力的变化特性,为光纤传感技术在岩土工程监测领域的应用积累了一定的经验。

依据于实际的公路桥梁检测的经验,本文将从公路桥梁的检测技术进行对公路桥梁检测过程的描述。在本文的开始部分,主要介绍了光纤传感技术在桥梁检测中的应用之中可能用到的检测仪器和设备,并具体的描述了光纤传感技术在桥梁检测中的应用会使用到的相关技术手段,较为深入的探讨了这些技术手段在公路桥梁检测过程之中的应用,力求通过这些技术手段的应用,保证公路桥梁的正常使用和安全运行。