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冻土与水文监测的DAS技术突破及其科学意义
1. 研究背景与挑战 冻土退化与气候关联 全球变暖导致极地冻土快速融化,释放温室气体(如甲烷),加剧气候变化。冻土融化还破坏生态系统、威胁基础设施(如建筑沉降、管道破裂),并改变区域水文循环(如地表水渗透增加)。 传统监测的局限 传统地震监测依赖离散传感器,时空分辨率低,难以捕捉冻土融化与水文过程的快速动态变化(如局部融化前锋扩展、短时强降水引发的水位波动)。 2. 技术创新:DAS技术结合多学科方法 分布式光纤传感(DAS)原理 将光纤作为连续传感器,通过检测激光背向散射信号,实时监测沿光纤路…
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分布式光纤传感器原理与应用解析
分布式光纤传感器(Distributed Fiber Optic Sensing, DFOS)是一种将整条光纤作为连续传感介质的先进监测技术,其核心在于通过解析光信号在光纤中的散射效应实现全分布式、高精度的物理量测量。以下从多个维度系统解析其技术原理、优势及典型应用: 一、技术原理深度解析 光纤的传感基础 光纤由纤芯(高折射率)、包层(低折射率)和护套组成,光在纤芯中通过全反射传输。当外界环境(温度、应变、振动等)变化时,会导致光纤的以下参数改变: 折射率:温度变化引起热光效应 长度/形变:应变…
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期刊快讯:基于光纤光栅钻孔位移观测的东寨港沉降研究
研究背景 东寨港位于中国海南省琼北地区,是1605年琼州M7½历史地震的典型沉陷区。尽管历史地震曾引发大规模不均匀沉降,但现代地表形变监测(如GPS和水准测量)显示垂直形变速率极低,与传统沉降机制(砂土液化、软土流滑)的衰减特征不符。为揭示深层变形机制、评估地质灾害风险及指导海口市规划,需从地下变形视角量化沉降过程。 东寨港地区光纤钻孔位移监测点位置及活动断裂分布 研究方法与技术突破 光纤光栅(FBG)钻孔位移观测技术 自主研发高精度FBG位移计,突破传统地表监测局限,实现深层垂向位移的分层分布…
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沥青路面监测
路面铺装结构应变监测 苏通大桥路面与2021年8月~9月期间进行钢桥面铺装层养护施工,在铺装层安装沥青应变传感器进行铺装层应变监测;太湖隧道路面监测使用应变传感器对上、下两层沥青铺装结构进行应变监测。 监测内容: 苏通大桥铺装结构应变:72个埋入式应变计+12个温度计 太湖隧道铺装结构应变:24个埋入式应变计+4个温度计 沪陕高速改扩建工程试验段路面结构监测 监测内容: 基层和沥青层的横向、纵向和竖向应变,土压力、温度和湿度。 共计6个断面,其中应变计131个,土压力计6个,温度计20个,湿度传…
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钢结构应用-电厂灰斗
数据分析:传感器应变量伴随灰斗内的灰量上下波动,传感器数据和现场输灰数据误差不超过0.5%
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钢结构应用-水下结构传感器布置
18米水下结构传感器布置 1)为保证传感器本体密封各个接口位置全部通过激光焊接起来;2)为安装简便但不增加传感器本体刚度,传感器工作段用波纹片密封焊接,整体底座也设计为弹性结构;3)除焊接边腿位置外全部加做防腐处理,在表面喷涂特氟龙;焊接处主要利用牺牲阳极保护法。
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钢结构应用-大跨结构-石药健康城
共布置应力监测点96个,温度测点32个
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结构应用-拉索
香溪河大桥(自感知平行钢丝斜拉索) 在现场张拉持荷过程以及张拉完成后智能斜拉索中的光栅测点均可稳定的监测拉索应力的变化。光纤光栅传感器的防电磁干扰、测量精度高以及体积小的特点,使得本项目产品准确地监测应力损失的精确数值,为评价构件后期服役状态提供了可靠的参考数据。
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混凝土结构应用-隧道管片
杭州富阳秦望通道全长3066m,过江盾构段长1254m,采用公铁合建制式,上部为城市主干道双向6车道,下部为城市轨道交通预留。一环10片,共布设8环272个测点。包括光纤应变计、光纤钢筋计等。
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混凝土结构应用-桩基
通过配置多种测试元件的试验桩,测试出沉桩结束后及静载荷试验过程中桩身轴力及桩端阻力的变化规律;在管桩桩芯内安装桩端位移测试装置,通过安装在桩顶的光纤光栅位移传感器(FBG 位移计)监测出桩端位移动态变化全过程。