光纖光柵傳感技術(shù)在高速鐵路軌道狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用

在闡述光纖bragg光柵(fbg)傳感技術(shù)的工作原理和優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,以昆明白泥井3#隧道為實(shí)例,提出fbg傳感器在隧道內(nèi)的鋪設(shè)方案及溫度補(bǔ)償技術(shù)。經(jīng)過對(duì)隧道斷面的24h連續(xù)監(jiān)測,討論隧道內(nèi)最大溫差對(duì)bragg反射中心波長變化的影響,并對(duì)隧道每一監(jiān)測斷面上溫度傳感系統(tǒng)所取得的bragg波長值進(jìn)行可靠性的估計(jì),驗(yàn)證fbg監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性。對(duì)隧道進(jìn)行8個(gè)月的定期監(jiān)測,并對(duì)隧道斷面的應(yīng)變變化情況進(jìn)行分析,分析結(jié)果表明:干濕季節(jié)交替是導(dǎo)致測點(diǎn)應(yīng)變波動(dòng)的重要因素,而雨季是致使測點(diǎn)應(yīng)變變化增大的主要原因。目前隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;同時(shí),研究結(jié)果表明,fbg可準(zhǔn)確地測出隧道的應(yīng)變分布,將其應(yīng)用于隧道變形監(jiān)測中是可行和有效的。

文章對(duì)3種光纖傳感技術(shù)(b-otdr/b-otda,dts,fbg)用于架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)測進(jìn)行了比較。dts由于檢測方法所限只能檢測溫度。雖然b-otda可以同時(shí)檢測溫度和應(yīng)力,但由于光纖壽命、oppc/opgw制造技術(shù)以及價(jià)格昂貴等因素影響,不適合用于架空輸電線路應(yīng)力監(jiān)測。光纖光柵傳感技術(shù)具有價(jià)格適宜、精度高、速度快、測試距離長、可制成各種傳感器等優(yōu)點(diǎn),適合用于架空輸電線路的溫度及應(yīng)力等狀態(tài)監(jiān)測。

光纖傳感、光纖光柵、光纖光柵傳感 光纖傳感技術(shù)由于光纖不僅可以作為光波的傳輸媒質(zhì)，而且光波在光纖 中的傳播時(shí)表征光波的特征參量（振幅、相位、偏振態(tài)、波長等）因外界因素 （如溫度、壓力、磁場、電場、位移等）的作用而間接或直接地發(fā)生變化，從 而可將光纖用作傳感器元件來探測各種待測量（物理量、化學(xué)量和生物量）， 這就是光纖傳感器的基本原理。光纖傳感技術(shù)的分類光纖傳感器可以分為傳 感型（本征型）和傳光型（非本征型）兩大類。利用外界因素改變光纖中光的 特征參量，從而對(duì)外界因素進(jìn)行計(jì)量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)模Q為傳感型光纖傳感器， 它具有傳感合一的特點(diǎn)，信息的獲取和傳輸都在光纖之中。傳光型光纖傳感器 是指利用其它敏感元件測得的特征量，由光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，它的特點(diǎn)是充分 利用現(xiàn)有的傳感器，便于推廣應(yīng)用。這兩類光纖傳感器都可再分成光強(qiáng)調(diào)制、 相位調(diào)制、偏振態(tài)調(diào)制和波長調(diào)制等幾種形式。光纖傳感器的特點(diǎn)1、

本文在光纖bragg光柵理論研究基礎(chǔ)上,結(jié)合理論計(jì)算,著重對(duì)光纖傳感技術(shù)在特大跨橋梁施工監(jiān)測中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,論證了光纖光柵用于大型橋梁施工監(jiān)測的優(yōu)越性,具有廣闊的應(yīng)用前景。

分析研究了光纖光柵傳感與測試技術(shù)在大型土木工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測中的應(yīng)用;通過在加固后重載吊車梁圓弧端頭的應(yīng)力測試,對(duì)光柵傳感器在結(jié)構(gòu)測試中的布設(shè)、連接和監(jiān)測等進(jìn)行了測試與研究,測試結(jié)果表明:該測試技術(shù)的測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠,與理論計(jì)算結(jié)果吻合較好,是進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全健康監(jiān)測的有效手段.

光纖光柵傳感技術(shù)具有傳統(tǒng)傳感器無可比擬的優(yōu)勢,重大工程結(jié)構(gòu)的健康診斷與監(jiān)測是跨學(xué)科的前沿研究領(lǐng)域。介紹了光纖光柵傳感技術(shù)用于重大工程結(jié)構(gòu)的原理、國內(nèi)外研究以及在重大工程中應(yīng)用的概況,闡述了基于光纖光柵傳感技術(shù)和應(yīng)變模態(tài)理論的損傷自診斷智能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的基本構(gòu)成、原理,并指出近期應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)光纖光柵傳感技術(shù)的結(jié)構(gòu)診斷、動(dòng)態(tài)解調(diào)、工業(yè)化批量生產(chǎn)及其埋設(shè)等方面研究工作。

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測工作中,為促進(jìn)監(jiān)測水平提高,應(yīng)該結(jié)合實(shí)際工作需要,采取有效的技術(shù)措施,嚴(yán)格遵循工作流程,促進(jìn)監(jiān)測水平提高。提出了橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的影響因素,指出了橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的常見方法,分析了光纖光柵傳感技術(shù)在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測應(yīng)用存在的不足,并提出改進(jìn)和完善對(duì)策。

光纖光柵是一種新型的光無源器件，它的出現(xiàn)使光纖由被動(dòng)的傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)的光子器件，并以其獨(dú)特的優(yōu)勢在光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

光纖光柵是一種新型的光無源器件,它的出現(xiàn)使光纖由被動(dòng)的傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)的光子器件,并以其獨(dú)特的優(yōu)勢在光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

采用耦合波理論分析了光纖光柵對(duì)光的反射機(jī)理及其傳感原理,提出了光纖光柵在溫度測量和位移測量中的應(yīng)用方案,給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,展望了光纖光柵在光纖傳感和光纖通信方面的應(yīng)用前景.

由于光纖光柵傳感器具有抗電磁干擾、尺寸小、容量大、準(zhǔn)分布式測量,并且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離長期監(jiān)測與傳輸?shù)奶攸c(diǎn),其在結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)測中得到日益廣泛應(yīng)用。文中論述了在大型裝卸設(shè)備翻車機(jī)中引入結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)測的必要性,概述了光纖光柵傳感技術(shù)的基本原理,并以翻車機(jī)為例,介紹結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù),包括溫度補(bǔ)償、基于有限元分析的測點(diǎn)分布、數(shù)據(jù)采集與處理和安全預(yù)報(bào)警。

分布式光纖光柵傳感技術(shù)在混凝土梁監(jiān)測中的應(yīng)用——文章首先介紹了分布式光纖光柵傳感技術(shù)監(jiān)測混凝土梁的原理，然后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)梁的靜栽實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：通過與理論值、傳統(tǒng)電阻式應(yīng)變片的測量值進(jìn)行比較，光纖光柵傳感器的測量數(shù)據(jù)具有足夠的精度和良好的可靠性...

文章首先介紹了分布式光纖光柵傳感技術(shù)監(jiān)測混凝土梁的原理,然后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)梁的靜載實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:通過與理論值、傳統(tǒng)電阻式應(yīng)變片的測量值進(jìn)行比較,光纖光柵傳感器的測量數(shù)據(jù)具有足夠的精度和良好的可靠性。

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采用光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng),通過準(zhǔn)分布方式對(duì)某81m跨度預(yù)應(yīng)力柱面網(wǎng)殼干煤棚結(jié)構(gòu)的累積滑移法施工中的結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行全程監(jiān)控,確保了施工安全,并探討光纖光柵傳感器系統(tǒng)在施工監(jiān)測中的應(yīng)用。

隨著中國地下工程的快速發(fā)展,深基坑安全監(jiān)測及變形預(yù)測已成為巖土工程領(lǐng)域的重要課題之一,以太原火車站調(diào)蓄池項(xiàng)目為例,為了能夠在基坑施工中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警,及時(shí)加強(qiáng)防護(hù),將光纖光柵傳感器用于基坑深層水平位移監(jiān)測,截取2017年11月份上旬的監(jiān)測數(shù)據(jù),結(jié)果表明,該基坑深層水平位移變化值隨著開挖深度的增加而增大,最大值為18.6mm,同時(shí)1號(hào)測點(diǎn)和3號(hào)測點(diǎn)變化值大致相同,而2號(hào)測點(diǎn)變化值相對(duì)較大.

隨著我國城市化水平的不斷提高,城市交通狀況越來越緊張,而城市軌道交通的建設(shè)與發(fā)展具有運(yùn)量大、快速安全以及環(huán)保等特點(diǎn),在緩解城市交通壓力,改善城市空氣環(huán)境質(zhì)量十分有利。為了確保軌道交通車輛安全運(yùn)行,對(duì)車輛運(yùn)行信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測極其重要,并且因?yàn)槌鞘熊壍澜煌ǖ倪\(yùn)營編組較小、密度較高、運(yùn)行時(shí)間間隔也比較短等特點(diǎn)使軌道交通的信號(hào)監(jiān)測需求比鐵路更大。而光纖光柵傳感技術(shù)的精度與靈敏度都比較高,并且可以有效防止電磁干擾,提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性。因此,對(duì)光纖光柵傳感技術(shù)的應(yīng)用原理進(jìn)行分析,探討光纖光柵傳感技術(shù)在軌道交通車輛中的有效應(yīng)用,對(duì)提高軌道交通車輛運(yùn)行監(jiān)測水平有重要意義。

詳細(xì)闡述光纖光柵傳感器的結(jié)構(gòu)及布拉格光纖光柵傳感器的工作原理。重點(diǎn)介紹結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成、光纖光柵傳感器系統(tǒng)的信號(hào)處理、安裝等方面問題;展望光纖光柵傳感器在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域中的前景。

光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器

隨著科技的進(jìn)步,近幾年光纖傳感技術(shù)得到了飛速的發(fā)展,并將光纖傳感技術(shù)應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的研究也有了快速穩(wěn)定的發(fā)展.由于光纖光柵傳感器因其自身諸多優(yōu)點(diǎn),非常適合在極端情況下對(duì)于飛行器結(jié)構(gòu)各種參量的測量.本文首先分析航空航天領(lǐng)域內(nèi)對(duì)于飛行器結(jié)構(gòu)測量的實(shí)際需求,提出將光纖光柵傳感技術(shù)應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,其次介紹了光纖傳感的原理,后分類討論了將光纖光柵傳感技術(shù)應(yīng)用在不同的場景,最后對(duì)光纖傳感技術(shù)在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用前景進(jìn)行展望.

為了滿足橋梁頂推法施工監(jiān)控的復(fù)雜要求,分析了光纖光柵傳感器的結(jié)構(gòu)和原理;研究了應(yīng)變和溫度交叉敏感以及波長解調(diào)等光纖bragg光柵(fbg)傳感技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。根據(jù)對(duì)橋墩受力變形的分析,結(jié)合實(shí)例設(shè)計(jì)了傳感器參數(shù)。將虛擬儀器與fbg傳感器相結(jié)合,可以利用虛擬儀器技術(shù)在信號(hào)采集、分析、存儲(chǔ)和傳輸?shù)确矫娴膬?yōu)勢,實(shí)現(xiàn)光纖光柵解調(diào)與施工監(jiān)控于一體,保證了施工安全和橋梁質(zhì)量。

隧道火災(zāi)自動(dòng)探測報(bào)警系統(tǒng)是隧道監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分之一,是保證公路隧道安全運(yùn)營,減少公路隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失的重要手段。其作用是實(shí)時(shí)探測隧道環(huán)境溫度并迅速、可靠地發(fā)現(xiàn)和通報(bào)火情?？煽啃耘c誤報(bào)率是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備的兩大基本要素。本文分析了國內(nèi)現(xiàn)有的隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀,介紹了光纖光柵傳感技術(shù)的原理,闡述了這一新技術(shù)在工程應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn),體現(xiàn)了和諧、環(huán)保、節(jié)約的設(shè)計(jì)理念,并提出了基于光纖光柵感溫探測器的隧道火災(zāi)報(bào)警監(jiān)測系統(tǒng),并結(jié)合工程實(shí)例介紹了該系統(tǒng)在隧道火災(zāi)監(jiān)控中的應(yīng)用。