分布式光纖應(yīng)變傳感技術(shù)

運營隧道的結(jié)構(gòu)健康狀況是地下交通安全運營的關(guān)鍵問題，其結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是人們關(guān)注的焦點。目前在地鐵隧道監(jiān)測中的傳感元件主要是電阻式、鋼弦式及電感式等點式傳感器。這些點式傳感器由于布設(shè)點數(shù)有限，容易導(dǎo)致漏檢漏監(jiān)，且普遍存在布設(shè)困難、易受周圍電磁場和使用環(huán)境因素影響等問題，使得監(jiān)測數(shù)據(jù)失真。

光纖感測技術(shù)是近 20 年來新興起的新型傳感技術(shù)，該技術(shù)具有抗電磁干擾、動態(tài)響應(yīng)快、靈敏度和測試精度高、耐久性強及可實現(xiàn)分布式、遠(yuǎn)距離實時監(jiān)測等優(yōu)點，適用于各類結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測。

隧道監(jiān)測中用到的分布式光纖感測技術(shù)主要是布里淵光時域反射計( brillouin optical time-domain reflectome-ter，簡稱 BOTDＲ) ，這是一種基于自發(fā)布里淵背向散射的分布式光纖應(yīng)變傳感技術(shù)。布里淵散射同時受應(yīng)變和溫度的影響，如果光纖受到軸向拉伸，拉伸段光纖的布里淵頻移就要發(fā)生改變，由布里淵頻移的變化量與光纖應(yīng)變之間的線性關(guān)系可以得到光纖的應(yīng)變

光纖感測技術(shù)不僅能滿足地鐵隧道中安全監(jiān)控量測的要求，還彌補了傳統(tǒng)監(jiān)測方式的缺陷。對于運營隧道變形、溫度、滲漏等不同災(zāi)害的監(jiān)測，傳感器的選擇與布設(shè)是一項關(guān)鍵技術(shù)。