光纤传感器技术在工程安全监测领域的应用

　　我国基础设施建设的快速建设，取得了当前让世界瞩目的经济成就，而基础设施的发展当然离不开工程安全监测技术的更新迭代。传统监测技术虽然价格低廉，但可靠性差，施工量大，维护性差，寿命短，环境适应能力差，无法为大型工程做到全寿命周期的保驾护航，因此，近年来大量科研人员一直致力于高可靠性的监测技术研发，逐步取代传统监测手段，比如近年来兴起并被工程界认可的分布式光纤传感技术、光纤光栅传感技术和雷达监测技术。

管道泄漏监测光缆埋设，资料图

　　光纤光栅传感技术，利用一根普通直径1到3mm的光缆（或直径0.2mm的裸光纤），就可实现几十公里至上百公里范围内的温度、湿度、微应变、拉压力荷载、振动、风速、风向、风压、雨量、位移、挠度、水压、水位、油压、土压、流速、倾角、金属锈蚀度、积灰覆冰荷载等物理量的实时在线监测，传感器之间可以串联，准分布测量，抗电磁干扰，传感器全部为无源光器件，耐高低温，耐腐蚀环境，耐水耐潮湿环境，免维护，寿命长，精度高，光缆价格低廉，施工费用低等诸多优点，使其被大量应用于石油、电力、化工、铁路、海洋、隧道、地下、矿山等恶劣复杂环境。

　　分布式光纤传感系统，甚至无需布设任何传感器，同样是利用一根普通直径1到3mm的光缆（或直径0.2mm的裸光纤），就可实现几十公里至上百公里范围内的温度、应变和振动的实时在线监测，其使用的便捷性高效性让人乍舌。

　　目前，该技术尤其适用于隧道、地下管网、桥梁、电缆沟、大坝、边坡、建筑、地铁、国家电网等工程领域，安装快速，施工期短，施工量小，可大幅度减少施工费用，上百公里监测范围内全部为无源光缆作为传感端，无需布设任何传感器，可靠性高，耐高低温耐电磁辐射、耐高压、耐腐蚀环境，寿命长达数十年，后期维护简便，甚至免维护，和传统电子监测系统复杂的传感器安装布设、大量屏蔽电缆布线、复杂的系统集成、抗电磁性差、环境适应性差、维护费用高形成了鲜明的对比，高效、简便、可靠性高、寿命长、环境适应性强，是分布式光纤系统的独特优势，即便我国军事上最先进的第四代隐身战机歼20，也使用了分布式光纤系统，可以看出分布式光纤监测系统是工程监测领域的又一次技术革命，其未来必会大量应用，必将取代传统电子系统，更好的服务工程领域。

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