光纖光柵技術應用于橋梁監測

　　光纖光柵是20世紀90年代以來上新興的一種在光纖通信、光纖傳感等光電子處理領域有著廣泛應用前景的基礎性光纖器件。光纖光柵是以光纖為基本材料，通過激光加工形成的一種特殊器件，能夠對滿足布拉格條件的光進行反射，在實際工程中，要檢測的點如果受到應變、溫度、壓力、位移和加速度等變化，波長就會改變，這樣通過檢測波長的變化就可以檢測出此點的應力狀況。進而可以判斷出被檢測物體的安全狀況。

　　同傳統的電傳感器相比，光纖光柵傳感器具有以下優勢：

　　1）多個相同或不同類型的傳感器可以串接復用在一根光纖上，系統集成度高；

　　2）單根光纖上串接的傳感器間隔可以是幾厘米或幾十公里，直接實現遠程傳輸測量精度和分辨率高；徐州橋梁檢測監測機構資質

　　3）傳感器的零偏值不漂移，屬于量測量，長期工作性能穩定；

　　4）環境適應性好，可長期用于高溫、高濕及存在化學侵蝕等的惡劣環境；

　　5）重量輕，體積小，安裝使用方便；

　　6）以光信號中心波長值表征被測量，不受光強波動及傳輸光纖彎曲損耗等影響。

　　傳感器串接鏈具有自愈合功能：正常工作時，只需將傳感串接鏈的首端或尾端接到光纖光柵傳感網絡分析儀即可實現所有傳感器信號的同時檢測；一旦施工中的意外情況或其他災害導致傳感器串接鏈斷損，則可以將傳感鏈的另一端也接到光纖光柵傳感網絡分析儀，此時以斷點為界，左右兩側所有的傳感器分別通過串接鏈的首端和尾端連接到光纖光柵傳感網絡分析儀進行檢測，實現自愈合。

　　基于光纖光柵傳感系統的橋梁健康監測系統是一個以橋梁結構為平臺，應用新型光纖光柵傳感技術，對橋梁上關鍵部位的結構變形、環境溫度分布、地下水位、結構振動等多項參數進行實時監測的綜合監測系統，它能夠實時監測橋梁在各種環境、荷載等因素作用下的結構響應，并能有效地提供橋梁養護管理的科學依據，顯著提高橋梁的整體管理水平，從而能夠大限度地確保橋梁安全運營，預診斷橋梁病害和延長橋梁使用壽命。該系統具有如下特點：

　　1）準分布式全光測量及傳輸。光纖光柵傳感器本身為無源器件，傳感信號的感測及傳送均為光信號，因而監測現場沒有電子設備，不受電磁干擾，無需做雷擊防護。

　　2）測試精度高且具有準確的測點空間定位能力。光纖光柵傳感器結構小巧且布設距離沒有限制，可以準確定位各測點的空間位置。實時性好，系統中所有監測點的同步數據采集頻率可在毫秒級到秒級設定 徐州橋梁檢測監測機構資質

　　3）系統安裝及長期使用過程中無需定標。光纖光柵本質穩定，不存在零點漂移。由于光纖光柵采用光中心波長表征物理量測量值，屬于數字量，光源的老化衰減及傳輸光纖布設、使用過程中由于彎曲、擾動而引入的光信號衰減不影響測量精度。光纖傳感分析儀無可動部件，長期使用無需標定。

　　4）高可靠性。光纖傳感器和傳輸線路均為石英光纖，可在惡劣溫濕度環境保持數十年工作壽命。