基于分布式光纤技术的古建木结构变形监测策略

为解决古建木结构在实际监测中因监测内容较多而造成系统臃肿、传感器通道数量过多和数据集成繁琐等问题,提出基于分布式光纤技术的古建木结构梁柱变形监测策略.首先以共轭梁理论和空间几何关系为理论基础,在分析榫卯节点特性和柱脚平摆浮搁式特点基础上推导出结构应变分布信息分别和梁挠度和柱倾角之间的对应关系;其次采用数值仿真和理论分析对所提策略的适用范围和传感器布设进行研究;最后通过单榀木框架静力试验和单柱倾覆试验验证所提监测策略的有效性.研究结果表明:所提出的古建木梁挠度监测技术适用于跨高比20以上的木梁;基于本文布设策略的古建木结构变形监测技术具有较好的测量精度和适用性.     

高频度边坡变形监测方法与小波分析数据处理

在使用全站仪做边坡监测时,把测站点作为基准点,可以获得较精确的形变信息并节省工作量,而当测站点偏移时,会影响观测结果精度。以某边坡的监测为例,在测站点移动的情况下,描述相应的观测方案和基于小波分析的数据处理方法。     

分布式光纤裂缝传感技术的试验研究

为探讨光纤-混凝土复合体在开裂过程中形成的力学-光学本构关系,本文采用模型试验方法对混凝土裂缝监测的分布式光纤传感力学-光学本构关系进行了实测标定,将试验结果中的混凝土裂缝宽度和光损耗值绘于坐标图上,分别采用半对数坐标幂函数拟合和普通坐标的多项式拟合2种方法建立了二者之间的函数关系。2种拟合方法结果的比较表明,普通坐标多项式拟合法优于半对数坐标幂函数拟合法。     

光纤光栅传感技术在黄河坝岸监测中的研究与应用

分析黄河坝岸变形监测现状,及光纤光栅传感器的运行原理,根据两者特性,结合黄河坝体具体情况设计出方便现地安装的FBG偏斜仪。以便通过实验室标定,得到FBG偏斜仪＂波长差——角度＂关系,作为算法设计的参数依据。     

基于分布式振动传感技术的滑坡监测研究

我国高速铁路穿越地质条件复杂,容易遭受山体滑坡等地质灾害,极大危害铁路的安全运营。针对山体滑坡灾害大范围,大体量的特点,本文提出采用分布式光纤振动传感技术开展山体滑坡监测,研究了分布式振动传感器在滑坡山体上的布设工艺及通过试验验证了该技术的可行性。初步研究成果为今后山体滑坡全尺度监测提供了新的技术方法。     

大冶铁矿高陡岩质边坡变形破坏机理分析

大冶铁矿东露天采场F25断裂滑脱带内Ⅳ区滑坡群的变形破坏特征主要表现为大量地裂缝和整体滑坡.文章运用自然历史分析法和工程地质类比法分析了滑坡的变形破坏机理,认为该滑坡群的形成和发展主要受地质构造、地形地貌、水、岩体结构、诱发因素等综合作用的影响;在此基础上运用传递系数法对该滑坡的稳定性进行了定量评价,得出在最不利荷载组合条件下滑坡的稳定性系数为0.989;根据该滑坡群的稳定性现状,提出了以锚杆挂网喷浆支护、嵌缝、设置挡墙等为主的综合防治建议.     

BOTDR用于钢筋混凝土T型梁变形监测的试验研究

介绍了布里渊光时域反射计(BOTDR)的分布式光纤应变测量原理,并应用BOTDR技术对钢筋混凝土T型梁加载后的应变分布进行了测量.试验表明,BOTDR的应变测量结果与应变片的测量结果具有很好的一致性,并监测到当荷载加至25 kN时,钢筋混凝土梁出现了裂缝.此外,由BOTDR的实测应变分布还推算出了梁的挠度.这些结果显示出BOTDR作为先进的分布式光纤传感监测技术能够准确地测量出钢筋混凝土结构的应变分布,将其用于钢筋混凝土结构的变形监测和损伤识别是可行的.     

光纤光栅应变传感的研究

采用一种简单的传感装置和匹配光纤光栅强度解调的方法，对光纤光栅应变传感进行了理论分析和实验研究，结果表明，检测信号与传感信号的变化频率一致，相位相反，当传感信号的幅度不太大时，它们的变化波形也一致，实验结果与理论分析基本吻合。     

光纤传感技术在监测大气污染中的应用

大气污染环境是人们十分关注的问题,大气污染环境气体的检测是环境保护、污染控制治理的前提和必要条件。光纤传感技术为大气污染环境气体的检测提供了一个有效的手段。本文主要以吸收光谱型光纤传感器为例介绍了监测大气污染光纤传感器的应用及展望。     

混凝土面板堆石坝面板裂缝光纤传感技术研究

根据室内实验和现场试验的结果 ,首次提出了混凝土面板堆石坝面板裂缝监测的分布式光纤传感网络 ;研制了光纤与混凝土面板胶结的专用材料 ,将光纤传感网络胶结在混凝土面板表面 ,且与预期混凝土裂缝斜交     

基于HSS模型与分布式光纤监测的内支撑深基坑变形特性分析

深基坑监测可为基坑设计、施工安全提供重要的技术支持。为研究大连东港商务区内支撑深基坑开挖变形特性,结合分布式光纤监测与常规监测两种手段对基坑围护结构进行开挖同步监测,主要监测对象为：支护桩深层水平位移、内支撑轴力和基坑周边地表沉降。采用基于小应变硬化土体本构模型（HSS）的有限元软件Plaxis进行数值模拟分析,并结合有限元模拟结果与两种深基坑实测数据进行对比分析。研究表明考虑了土体小应变特性的HSS模型的有限元分析结果与实测数据都具有较高的吻合度,证明了模型的合理性。并验证了分布式光纤监测方案较常规监测手段在数据连续性和准确度方面也具有明显的优越性。本文的研究成果可为深基坑支护结构的变形监测和预警提供参考。     

光纤传感网络在桥梁施工应力监测中的应用

随着桥梁结构施工技术发展和桥跨的不断增长,为确保其施工的质量和安全性,在桥梁建设中对其应力进行实时的监测显得尤为重要.而传统的传感器在恶劣的施工环境中成活率极低,受环境影响较大,具有精度低等缺点.在新建桥梁的应力监测中采用光纤光栅传感技术,然后在有限元模拟的基础上,监测数据与普通传感器所测数据进行比较.结果表明:光纤光栅传感器在桥梁应力监测中具有可行性,为以后桥梁的应力应变监测提供了新方法.     

光纤监测混凝土面板堆石坝裂缝的布设工艺探讨

光纤传感技术应用于混凝土面板堆石坝裂缝的监测尚属首例,它的埋设工艺是国内外公认的课题,课题组通过重庆鱼跳电站工程的实践,获得了一些宝贵的经验。     

双马赫-曾德尔分布式光纤扰动监测系统设计

为解决扰动监测系统定位精度低的问题, 基于对光纤马赫-曾德尔干涉的研究, 设计了改进型双马赫- 曾德尔分布式光纤扰动监测系统。 利用双马赫-曾德尔光纤传感系统光程差定位原理, 通过互相关算法估算光 程差导致的时间差确定扰动点。 淹没于高频噪声的扰动信号经自主设计的信号预处理电路, 采用低通巴特沃 斯滤波器滤除 3. 3 kHz 以上高频噪声, 通过嵌入式采集与处理模块对得到的数据进行平滑滤波, 提高了扰动信 号的相关性, 有效减小了定位误差。 通过多次重复测试和数据分析结果表明, 系统定位误差约为10 m, 可用于 扰动实时监测。     

智能全分布式光纤应变传感精度的理论分析与实验研究

分布式光纤传感器可构成智能结构的神经系统。首次从力学的角度对分布式光纤应变传感的精度进行了系统的理论分析和实验研究,基于考虑光纤-基材之间的力学耦合作用,系统建立了两者耦合效应即应变传递的分析方法和分析模型,得到了应变传递关系的理论解答,以及应变检测精度的范围,分析了涂层对光纤应变感知能力的影响,根据分析结果研制了具有工程实用化意义的传感光纤。对普通二次涂敷光纤通讯光纤及研制的样本,分别进行了分布式应变检测实验,发现应变检测精度的理论分析结果存在偏高倾向,但与实测数据相差不超过4%,表明所建立的理论分析方法基本可靠,从而为分布式光纤应变传感的优化设计及性能分析提供了理论参照。     

光纤气体传感机理研究

研究了光纤CO2气体的传感机理。根据扰模理论,讨论了光纤纤芯和包层与外界介质之间的能量转换关系,并用CO2作扰动气体,进行光纤CO气体传感实验,得到光纤CO气体传感灵敏度及回归曲线。结果表明,对于不同的扰动程度,光纤传感的灵敏度与扰动有一定的线性关系。用光纤做成的CO2气体传感器结构简单,可应用在许多领域。     

光纤传输光推动传感技术的研究开发与进展

论述了光纤传输光推动传感器的基本原理,主要特性,实现方法及其研究开发的现状与进展。     

智能全分布式光纤应变传感精度的研究

从力学的角度对分布式光纤应变传感的精度进行了系统的理论分析和实验研究,基于考虑光纤-基材之间的力学耦合作用,系统建立了两者耦合效应即应变传递的分析方法和分析模型,得到了应变传递关系的理论解答以及应变检测精度的范围.应变检测精度的实验结果略低于理论分析结果,表明所建立的理论分析方法具有一定的可靠性,从而为分布式光纤应变传感的优化设计及性能分析提供了理论参考.