分布式光纖應變傳感技術

運營隧道的結構健康狀況是地下交通安全運營的關鍵問題，其結構健康監(jiān)測是人們關注的焦點。目前在地鐵隧道監(jiān)測中的傳感元件主要是電阻式、鋼弦式及電感式等點式傳感器。這些點式傳感器由于布設點數(shù)有限，容易導致漏檢漏監(jiān)，且普遍存在布設困難、易受周圍電磁場和使用環(huán)境因素影響等問題，使得監(jiān)測數(shù)據(jù)失真。

光纖感測技術是近 20 年來新興起的新型傳感技術，該技術具有抗電磁干擾、動態(tài)響應快、靈敏度和測試精度高、耐久性強及可實現(xiàn)分布式、遠距離實時監(jiān)測等優(yōu)點，適用于各類結構健康監(jiān)測。

隧道監(jiān)測中用到的分布式光纖感測技術主要是布里淵光時域反射計( brillouin optical time-domain reflectome-ter，簡稱 BOTDＲ) ，這是一種基于自發(fā)布里淵背向散射的分布式光纖應變傳感技術。布里淵散射同時受應變和溫度的影響，如果光纖受到軸向拉伸，拉伸段光纖的布里淵頻移就要發(fā)生改變，由布里淵頻移的變化量與光纖應變之間的線性關系可以得到光纖的應變

光纖感測技術不僅能滿足地鐵隧道中安全監(jiān)控量測的要求，還彌補了傳統(tǒng)監(jiān)測方式的缺陷。對于運營隧道變形、溫度、滲漏等不同災害的監(jiān)測，傳感器的選擇與布設是一項關鍵技術。