基于分布式光纤声振传感的索结构监测

作     者：况卓林 李素贞 Kuang Zhuolin;Li Suzhen

作者机构：同济大学土木工程学院上海200092 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2023年第44卷第9期

页      面：195-203页

核心收录：

学科分类：083305[工学-城乡生态环境与基础设施规划] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081403[工学-市政工程] 0814[工学-土木工程] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 0833[工学-城乡规划学] 

基　　金：国家自然科学基金(52378525)项目资助 

主　　题：标定 相位敏感光时域反射计 传感光纤 应变 索结构 

摘      要：索结构凭借自身良好的抗拉性能被广泛应用于工程领域。因而拉索索力是影响其安全性的重要因素,对其进行测试十分必要。现工程中索力测试多采用自振频率法,其大多是通过加速度计或计算机视觉测量拉索自振频率,从而计算拉索索力值。而近年发展出的相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)仅凭1根成本较低的通信光纤即可实现结构内全部拉索的自振频率测量,具有较好的测试前景。然而在实际中,用于确定分布式光纤系统灵敏度的有效光弹系数并不唯一。为确保φ-OTDR应用于索力测试的数据来源可靠,本研究通过将传感光纤粘贴于拉索搭建了用于索结构监测的分布式光纤传感系统性能标定平台,基于数字图像相关法对不同设计工况下的拉索跨中位移信号进行测量,并通过分析拉索模型将跨中位移信号转换为轴向信号,最后通过对比拉索轴向信号以及φ-OTDR采集信号从而实现了分布式光纤传感系统的标定实验。