面向邊坡安全監(jiān)測(cè)的光纖光柵傳感器技術(shù)研究.pdf

1、鐵路沿線高危邊坡的安全監(jiān)測(cè)直接關(guān)系到鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?，目前我?guó)在邊坡安全監(jiān)測(cè)方面開(kāi)展的研究大都采用電類傳感器作為信號(hào)采集元件，電類傳感器容易受到自然界雷擊等帶來(lái)的電磁干擾的影響，且其輸出為弱電信號(hào)，傳輸距離受到限制。光纖光柵屬于波長(zhǎng)編碼光纖敏感元件，具有抗電磁干擾、信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)、易于復(fù)用和組建傳感網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點(diǎn)。基于光纖光柵的溫度、應(yīng)力、應(yīng)變、壓力、位移、振動(dòng)、加速度等傳感器相繼開(kāi)發(fā)研制并取得了很好的工程應(yīng)用效果。光纖光柵傳感技術(shù)在邊坡監(jiān)測(cè)

2、中的應(yīng)用發(fā)展迅速，各種新的研究應(yīng)用層出不窮。提供穩(wěn)定可靠的傳感器是邊坡安全長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的根本，本文根據(jù)貴廣鐵路沿線高危邊坡安全監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求，研究了用于邊坡安全監(jiān)測(cè)的各種傳感器技術(shù)，并做出大量性能測(cè)試。將設(shè)計(jì)的部分傳感器安裝應(yīng)用在邊坡工程實(shí)際中，取得初步的監(jiān)測(cè)效果。文章主要內(nèi)容如下：
　　 1.介紹了邊坡安全監(jiān)測(cè)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，以及光纖光柵傳感器技術(shù)的原理。
　　 2.提出了邊坡沿線柔性防護(hù)網(wǎng)的落石沖擊監(jiān)測(cè)方案。使用有限元

3、分析優(yōu)化設(shè)計(jì)了一種光纖光柵拉力和光纖光柵振動(dòng)傳感器，對(duì)該兩種傳感器的測(cè)試結(jié)果表明，拉力傳感器具備良好的重復(fù)性和線性測(cè)量能力，振動(dòng)傳感器取得了諧振頻率500赫茲，線性測(cè)量范圍0-5g的良好效果。
　　 3.介紹了邊坡自身穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)的光纖光柵傳感器系統(tǒng)。提出了新型深部位移測(cè)量傳感器和一種便利可接式錨桿測(cè)力計(jì)；對(duì)膜片式土壓傳感器受外部載荷分布影響做出具體研究，并提出一種不受外力分布影響的新型土壓力傳感器。
　　 4.將設(shè)計(jì)的深