在水布埡面板壩安全監測中光纖光柵傳感器的設計應用

圖4 2#通道測試點溫度

從試驗結果可以看出，當發生滲流時，由于溫度變化使其中心波長與溫度的相關系數很高，并沒有遲滯現象，它們存在很好的線性關系。證明了光纖Bragg光柵是一種十分理想的溫度傳感元件;這與理論分析結果吻合很好。而且傳感器的一致性良好，非常有效于大面積貼片測量，實現工程結構的測量。

3.光纖光柵健康監測系統構成

光纖智能健康監測系統主要由以下三部分構成：光纖傳感器系統，信號傳輸與采集系統，數據處理與監測系統。如圖5

圖5 光纖Bragg光柵傳感器(FBG) 橋梁結構監測系統

進行監測時，光纖傳感器測量到的壩體實時狀態信號經過信號傳輸與采集系統送到監測中心，進行相應的處理和判斷，從而對壩體的健康狀態進行評估。若監測到的關鍵健康參數超過設定的閥值，則通過即時信息通知相關的管理機構，以便采取相應的應急措施。

4.光纖光柵傳感器在面板壩工程安全監測中的應用

水布埡大壩作為目前世界第一高度混凝土面板堆石壩，其中的很多工程技術問題都是世界性難題，要探索并解決這些難題需要采用大量的先進技術和工藝。在大壩的安全監測方面，經過綜合比較，最終確定采用武漢理工大學具有自主知識產權的光纖光柵滲流(溫度)/面板應變監測系統。該系統是一套完整的、具有現代化監測和管理水平的安全監測系統，加強事故檢測及緩解措施，充分體現運行可靠，反應及時，監控準確的特點

5.結論

本文成功地將光纖 Bragg光柵溫度傳感器和應變傳感器應用到大壩的施工監測中，為進一步的工程應用積累了寶貴的經驗，監測的結果表明：光纖光柵應變傳感器具有優越的傳感性能，特別是在長期穩定性方面，非常適合大壩、橋梁等工程長期監測的需要。光纖Bragg光柵應變傳感器可以有效地監測大壩的施工過程，在實現對大壩整個生命周期的監測，大壩的長期健康監測和安全評估方面具有極大的應用潛力和前景。

參考文獻：

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