桥梁检测解决方案一
2011-05-25 来源：网络
光纤光栅传感器是近年来发展起来的新一代光纤传感器，由于它具有无温漂、灵敏度高、本征安全、抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温、体积小、重量轻、灵活方便、易于成网和可远程监控等优点，所以广泛应用于土木领域，如桥梁、隧道、大坝、大型钢结构、铁路、边坡等的健康监测。
光纤光栅传感监测系统主要包括三大部分：光纤光栅传感器、光纤传输系统和光纤光栅传感网络分析仪。光纤光栅传感器根据需要监测的对象布设不同的传感器及配件，如应变传感器、温度传感器、加速度传感器、位移传感器等。光纤光栅传感网络分析仪主要用于数据采集、信号处理和储存等;然后通过光纤传输系统到监测中心的数据处理和分析系统。光纤传输系统一般由光缆、连接器和光纤转接箱组成，如果传输距离较远的，为放大信号，可安置光纤放大器。
光纤光栅传感器可以串联，根据实际情况如测量位置、监测对象的需要来串联光纤光栅传感器，构成传感器组，优化传感器布设方案。
桥梁解决方案
一、 背景介绍
桥梁是公路、铁路运输线路、城市交通网络上的关键设施，是国家的经济命脉。它们在国民经济及社会生活中起着十分重要的作用，如何确保桥梁特别是大型桥梁经常处于健康状态这一问题愈来愈受到桥梁工程界的重视。
由于传统的传感技术自身的缺点，已不能满足人们对桥梁可靠、分布式、实时地监测要求，桥梁和传感方面的专家不断寻求更新更先进的技术，光纤光栅传感技术正是在这种背景下在桥梁方面得到了广泛地应用。
一般光纤光栅传感技术可应用于桥梁以下方面的监测：
1. 桥梁变形监测。监测大桥在各种环境下的荷载变化，为桥梁的日常运营管理提供可靠信息;
2. 桥梁温度监测。通过对桥梁有代表性的监测点进行温度分布监测，可以验证设计假定或根据实际测量的结果重新计算温度对桥梁内力和变形的影响。以便对桥梁的安全状态做出更加符合实际的评价;
3. 桥梁施工过程检测，确保施工质量和安全;桥梁成桥检测及荷载试验的监测，保证桥梁质量。
4. 桥梁长期健康监测，桥梁运营现场的环境监测和车辆荷载监测;
5. 桥梁主要构件的实际工作状况监测、承载能力及剩余使用寿命评估;为结构维护提供依据，为结构损伤提供预警;
旧桥改造加固、改建扩建施工过程监测;危桥拆除过程中的安全监测。
监测风载荷引起的桥梁振动、温度引起的桥梁应力、交通载荷引起的应力及振动、河水及冰块对桥墩的冲击等。
二、 监测方案
典型的光纤光栅桥梁健康监测系统如下：
光纤光栅传感器串连统一接入到桥梁控制中心的光纤光栅传感网络分析仪中，分析仪可对采集到的数据进行分析、保存、打印等，监测人员可对获取可靠信息，采取相应措施。获得得数据和分析结果可通过internet传送到远处，达到远程监控的目的。
光纤光栅传感网络分析仪采集到信号后开始分析处理，对于一般桥梁的检测/监测，分析仪完全可达到处理存储的功能，对于大型桥梁关键部位的实时监测，由于数据量庞大，可采用阵列处理器、磁盘结构来处理、存储数据。
在施工过程的检测中，工程人员可携带光纤光栅传感网络分析仪到达现场检测，分析仪可现场采集、分析、保存数据。工程人员可根据获得信息采取相应措施。推荐使用手持式光纤光栅传感网络分析仪。
三、功能特点
1. 传感器不受潮湿环境影响，能避免电磁场的干扰;
2. 耐久性好，具有抵抗包括高温在内的恶劣环境及化学侵蚀的能力;
3. 系统既可以实现点测量，也可实现分布式测量;
4. 检出量是波长信息，因此不受接头损失、光沿程损失等因素的影响，对环境干扰不敏感;
5. 单根光纤单端检测，可尽量减少光纤的根数和信号解调器的个数;
6. 系统灵敏度高、精度高，长期稳定性好，工作可靠;
7. 可运用成熟的局域网技术、Internet网络、光通信技术做到集中、远程监测;
8. 可实时监测。运用现代计算机技术，容易实现海量数据通信、处理和存储。
9. 兼容性好，开放性高。可利用系统提供的各种接口与其他系统连接，方便桥梁信息的集中管理和控制。
