分布式光纤传感技术|在基坑及支护结构安全监测中的运用

在对基坑及支护结构的监测中，通常是用电阻、振弦式传感器进行监测，但其有易受电磁信号干扰、易被外界环境腐蚀、埋入工艺复杂、寿命短、监测范围有限、导线埋入数量多等缺点，无法实时、在线监测。我公司利用BOTDA分布式光纤传感技术替代传统的电学传感器，将监测光缆埋入混凝土结构中，实现对混凝土结构的变形及温度测量。

登录/注册后可看大图

新型分布式光纤传感监测技术具有分布式、高精度、实时测量、本征无源、耐腐蚀、抗干扰、安装方便等特点，克服了传统电学传感器采集到的信息在时间和空间上的不连续性，非常适合大型土木工程结构的应力监测及受力情况分析，同时监测结构体的受力情况及温度变化。

应力监测：对基坑及支护结构中水泥桩受到土层挤压后的变形情况进行分布式实时在线监测，获取被监测目标所有位置上的应变大小数值，通过算法，得到被测目标的变形、位移、沉降等信息；同时分布式光纤监测系统可对隧道结构进行监测，包括变形、收敛、内力、接缝监测等，为用户决策机构提供实时可靠的测试数据，并可对检测到的异常变化及时发出告警信息。

温度监测：采用分布式光纤测温技术，将光纤作为测温传感器，通过敷设在电缆表面或内置在电缆中，实现对电缆表面温度、电缆接头温度以及环境温度的实时监测，及时发现电缆运行过程中出现的问题以及运行电缆周围环境的突变。

登录/注册后可看大图

测量原理

用BOTDA分布式光纤传感技术对混凝土结构的应变情况进行实时测量，利用光纤的布里渊散射光的频移量与光纤应变/温度之间的线性关系，通过测量布里渊散射频移量获取光纤沿线的变化信息。同时，利用OTDR原理对应变位置进行精确定位。

BOTDA 分布式光纤传感技术采用的监测光缆本身既是传感元件又是信号传输介质，具有防水、抗腐蚀和耐久性长等特点，其传感元件体积小、重量轻、测量范围广、便于铺设安装，将其植入监测对象中不存在匹配的问题，对监测对象的性能和力学参数等影响较小。与传统应变测量方法相比具有明显的技术优势。

登录/注册后可看大图

来源：网络