桥梁、隧道结构形变OFDR监测系统基于光纤光频域反射应变传感技术实现分布式形状与形变测量,提供桥梁、隧道的高精度、高空间分辨率实时形状与形变数据及应变数据,可对桥梁失稳、桥面变形、隧道支撑结构压溃等事故前的异常形变、应力变化进行及时预警,有效提高设施安全性和可靠性。
1、以光纤分布式传感技术为基础,集形状传感、数据传输于一体,具有体积小、重量轻、耐高温、耐腐蚀等优势,传感精度高,实时性优良,在桥梁、隧道等交通设施形状传感和事故预警等方面具有广泛应用前景;
2、设计基于FPGA的高速数据采集、预处理结构,提供高速、高精度数据采集与提取,提高系统整体数据处理效率和实时性;
3、基于C++与Qt平台的上位机监控及形状还原软件开发,设计传感控制程序,提供形状还原及异常预警功能,可实时传感、还原待测物形状并进行图形化显示,发现、预警、定位异常形变现象,便于及时排除隐患,运维效率高;
4、高空间分辨率连续性监测,可实现对待测物厘米级空间分辨率的形状测量及还原,在短距离、小幅度形变等传感条件下,能够解决传统器件或系统无法解决的形状与形变测量问题。
1、桥体横向拉伸形变监测:通过沿桥体延伸方向布设的传感光纤测量桥体因形变造成的横向应力变化,并对异常的应变现象进行预警和定位,实现对多种桥体事故的有效监测预防。
2、桥面变形监测:通过布设于桥梁内嵌钢筋表面的传感光纤组测量桥面变形导致的钢筋弯曲,并还原钢筋形变。经由钢筋形变,可实时监测桥面形变,并对异常形变进行定位预警。
3、桥桩应力承受监测:将传感光纤布设于桥桩内部,以测量桥桩所受应力分布。在出现桥桩形变导致的应力分布不均匀、异常应力等现象时,可有效预警与定位。
4、隧道外表面围岩应力监测:使用设置于隧道外表面的应变测量锚杆测量隧道外围岩应力,通过布设于锚杆不同位置的传感光纤,可测量不同方向和位置的围岩应力变化。
5、隧道衬砌形变监测:通过布设于隧道衬砌内嵌钢筋表面的传感光纤组测量隧道衬砌变形导致的钢筋弯曲,并还原钢筋形变,进而实时监测衬砌形变。
6、隧道支护结构体裂缝监测:将传感光纤布设于隧道支护结构体表面,在支护结构体发生裂缝、错位、形变等异常现象时,可有效定位并预警异常事件。