基于光纖布拉格光柵的大型結構安全監(jiān)測應用研究.pdf

1、近年來，我國經濟飛速發(fā)展，大型電站、高速鐵路、地鐵、橋梁、隧道、油天然氣開采等基礎設施大量建設，工程事故發(fā)生頻繁，造成了巨大的財產損失和人員傷亡。因此，大型結構的安全監(jiān)測也顯得非常重要，這對傳感器技術及系統(tǒng)提出了更多的需求。目前，光纖布拉格光柵傳感器已經在在土木工程、航空航天、通信電力、石油化工、地質健康等大型結構安全監(jiān)測領域進行了小規(guī)模的應用，越來越受到人們的關注。光纖布拉格光柵可以方便的被制作成測量應變、壓力、位移、溫度、沉降等參數(shù)

2、的傳感器，它不僅具有高精度、低成本、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，而且具有抗電磁干擾、波長編碼、可同時測量多個物理量(溫度、應力、壓力等)以及易于復用組網等特點。所以光纖布拉格光柵在大型結構安全監(jiān)測領域具有十分廣泛的應用前景。
　　本論文在此應用需求基礎上提出一種低成本高精度的解調方案，并從兩個案例分別闡述光纖光柵在大型結構安全監(jiān)測中的實際應用，主要工作包括：
　?。ㄒ唬┓治隽嘶诠饫w光柵傳感器的大型結構安全監(jiān)測系統(tǒng)研究和應用現(xiàn)狀，總結了

3、光纖光柵傳感器在大型結構安全監(jiān)測應用中的優(yōu)勢。
　?。ǘ┓治隽斯饫w光柵的傳感原理，總結了目前光纖光柵的復用技術和解調技術。
　?。ㄈ┐罱ɑ贗-MON80D模塊的低成本高精度光纖光柵波長解調系統(tǒng)，并基于VC++設計和開發(fā)了解調系統(tǒng)軟件及測量應用系統(tǒng)軟件。在基于I-MON80D模塊的低成本解調系統(tǒng)基礎上，對低分辨率的光譜信號進行高斯擬合處理，實現(xiàn)了低成本高精度的光纖光柵波長解調系統(tǒng)。
　?。ㄋ模┗陂_發(fā)的低成本高精度