【摘要】：光纤光栅是最近几年发展最为迅速的光纤无源器件之一。并随着其技术的不断完善发展,它在传感器领域的应用研究越来越引起人们的重视。作为传感元件,光纤光栅具有抗电磁干扰、可重复测量、精度高、长期稳定以及便于分布式测量等的优点。这使得光纤光栅传感器近年来在混凝土结构状态检测、电力工业、医学以及能源化工等实际应用领域都取得了长足的进展,目前己成为土木工程结构监测领域中最有发展前途的传感方式之一。 随着云南省高速公路建设的迅速发展,高速公路上出现的边坡塌方的问题也日益频繁,影响了高速公路的正常运营,给国家带来很大的损失。对边坡进行监测,可以避免或减少边坡的失稳、破坏以及塌方等问题。光纤光栅具有很好传感特性,能够全天候监测边坡的稳定性。 本文以云南省高速公路边坡监测工程为依托,针对光纤光栅在边坡监测中的应用,进行以下几方面的研究工作: 1.对光纤光栅传感技术的原理进行了介绍,分析了光纤光栅应变与温度传感模型,并研制了一种光纤Bragg光栅应变传感器。 2.通过对白泥井边坡地形进行分析,并针对框架梁制定了光纤Bragg光栅的传感方案。 3.针对白泥井边坡的复杂地形,对于光纤Bargg光栅在框架梁上的布点以及光缆的粘贴都做出了精心的设计,对融接点以及作为温补的光纤光栅进行了封装。 4.针对所采集到的监测数据量庞大,为方便管理编写了边坡监测信息管理系统。 【关键词】：光纤Bragg光栅应变传感器 光纤传感网络 边坡 长期监测
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP212.14
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2006.107144
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 光纤Bragg光栅的模式理论8-10
• 1.2 光纤Bragg光栅传感技术的特点及应用10-12
• 参考文献12-14
• 第2章 光纤Bragg光栅应变传感器的研制14-26
• 2.1 光纤Bragg光栅传感模型14-22
• 2.1.1 光纤Bragg光栅应变传感模型14-20
• 2.1.2 光纤Bragg光栅温度传感模型20-22
• 2.2.光纤Bragg光栅应变传感器的研制22-24
• 参考文献24-26
• 第3章 光纤Bragg光栅应变传感器在边坡上的应用26-39
• 3.1 边坡工程概况及特点26-27
• 3.2 白泥井边坡的光纤传感网络方案27-28
• 3.3 监测系统的施工方案28-29
• 3.4 传感器的安装及布线29-35
• 3.4.1 光纤Bragg光栅传感器的准备29
• 3.4.2 其他光纤器件和相关施工工具的准备29-33
• 3.4.3 传感器的安装33-34
• 3.4.4 光纤布线及其它光纤器件的安装34-35
• 3.5 监测系统的测试35-36
• 3.6 光纤监测与传统监测的对比36-38
• 参考文献38-39
• 第4章 边坡光纤监测管理系统39-48
• 4.1 概述39-41
• 4.1.1 边坡光纤监测管理系统现状及发展趋势39
• 4.1.2 开发模式39-41
• 4.2 边坡光纤监测管理系统的分析41-42
• 4.3 边坡光纤监测管理系统的设计42-45
• 4.3.1 边坡光纤监测管理系统总体结构42-43
• 4.3.2 边坡光纤监测管理系统的数据库设计43-44
• 4.3.3 边坡光纤监测管理系统的功能模块的设计44-45
• 4.4 边坡光纤监测信息管理系统的实现45-47
• 参考文献47-48
• 第5章 总结48-49
• 致谢49-50
• 附录A50-51
• 附录B51