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黑龙江呼兰河大桥的光纤光栅智能监测技术 被引量：74
1
作者 欧进萍 周智 +2 位作者 武湛君 赵雪峰 莫淑华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期45-49,64,共6页
对光纤光栅波长变化与应变的关系进行了理论分析,并通过材料试验和等强度梁试验加以验证;研究了光纤光栅的布设工艺,并在黑龙江省呼兰河大桥预应力箱形梁的施工过程中成功地布设了12个光纤光栅应变传感器与3个温度传感器;布设的传感器... 对光纤光栅波长变化与应变的关系进行了理论分析,并通过材料试验和等强度梁试验加以验证;研究了光纤光栅的布设工艺,并在黑龙江省呼兰河大桥预应力箱形梁的施工过程中成功地布设了12个光纤光栅应变传感器与3个温度传感器;布设的传感器监测了预应力箱形梁张拉过程的钢筋应变历程,以及箱形梁静载试验的钢筋应变增量与分布;大桥建成后,利用布设的光纤光栅应变和温度传感器对呼兰河大桥进行了阶段性运营监测,监测了车辆荷载下的应变历程和大桥温度变化过程。监测结果表明埋入的光纤光栅可以方便地监测汽车的流量及其可能的疲劳损伤,为桥梁结构的健康诊断提供依据。一年多的考验表明,光纤光栅的稳定性与耐久性满足钢筋混凝土桥梁结构长期健康监测的要求,性能明显优于传统的电阻应变片。 展开更多
关键词 光纤光栅应变传感器 桥梁监测 应变监测 温度监测
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BOTDR分布式光纤传感器及其在结构健康监测中的应用 被引量：76
2
作者 张丹 施斌 +3 位作者 吴智深 徐洪钟 丁勇 崔何亮 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期83-87,共5页
分布式光纤传感器与传统的传感器相比具有很大的优越性,已经成为传感器领域的研究热点。其中,基于布里渊散射原理的布里渊光时域反射计(BOTDR)是一个重要的发展方向。本文在介绍了BOTDR的测量原理的基础上,设计了一个钢筋的三点弯试验,... 分布式光纤传感器与传统的传感器相比具有很大的优越性,已经成为传感器领域的研究热点。其中,基于布里渊散射原理的布里渊光时域反射计(BOTDR)是一个重要的发展方向。本文在介绍了BOTDR的测量原理的基础上,设计了一个钢筋的三点弯试验,由BOTDR检测钢筋的上、下表面的应变分布,通过与有限元计算结果的对比,说明了BOTDR可以比较真实地得到结构物的应变分布,将BOTDR用于结构变形的健康监测是完全可行的。 展开更多
关键词 BOTDR分布式光纤传感器 应变监测 三点弯试验 健康监测
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虎门大桥应变监测数据处理系统设计 被引量：16
3
作者 邱法维 杜文博 +2 位作者 钱稼茹 朱桂新 许晓辉 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期66-69,共4页
阐述了应变监测在桥梁结构监测中的重要意义,介绍了应变监测软件的开发与设计,以虎门大桥应变监测为工程实例,讨论了设计的原则、目标、框架及实现手段。并对软件设计所需要达到的目标和功能进行了较为深入的讨论,对系统设计的优化和完... 阐述了应变监测在桥梁结构监测中的重要意义,介绍了应变监测软件的开发与设计,以虎门大桥应变监测为工程实例,讨论了设计的原则、目标、框架及实现手段。并对软件设计所需要达到的目标和功能进行了较为深入的讨论,对系统设计的优化和完善提出了一些建议,从而为此类系统的设计提供了一个较好的蓝本。 展开更多
关键词 桥梁工程 健康监测 应变监测 虎门大桥 数据处理系统 设计
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钢片封装光纤光栅监测混凝土应变试验研究 被引量：32
4
作者 赵雪峰 田石柱 +2 位作者 周智 万里冰 欧进萍 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期171-174,共4页
研究了光纤光栅粘贴、封装与布设工艺。提出并实现了一种工字型钢片封装工艺。利用金属丝固定法将封装的光纤光栅应变传感器成功地埋入到钢筋混凝土试验梁中,监测了受压区混凝土应变历程。结果显示,经修正的监测结果在小应变范围内与电... 研究了光纤光栅粘贴、封装与布设工艺。提出并实现了一种工字型钢片封装工艺。利用金属丝固定法将封装的光纤光栅应变传感器成功地埋入到钢筋混凝土试验梁中,监测了受压区混凝土应变历程。结果显示,经修正的监测结果在小应变范围内与电阻应变片测量压应变结果一致。 展开更多
关键词 混凝土 应变试验 钢片封装工艺 测量 光纤光栅
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桥梁结构动应变监测的温度效应实时分离与动荷载识别 被引量：28
5
作者 孙雅琼 赵作周 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期186-194,共9页
应变指标是对桥梁结构进行健康监测和状态评估的一项主要内容。但在实际工程中,应变监测值往往受到温度效应的极大影响,使得由动荷载引起的应变监测值湮没在温度效应中,同时导致监测系统中预先设置的固定预警指标无法实现有效预警。该... 应变指标是对桥梁结构进行健康监测和状态评估的一项主要内容。但在实际工程中,应变监测值往往受到温度效应的极大影响,使得由动荷载引起的应变监测值湮没在温度效应中,同时导致监测系统中预先设置的固定预警指标无法实现有效预警。该文以合肥某斜拉桥的动应变及温度监测数据为实际工程背景,研究了一种从应变监测值中实时分离温度效应的工程方法。首先对斜拉桥主梁的温度监测数据分布情况进行了分析,提出了桥梁监测中的温度传感器布点建议;之后通过对实测应变监测数据的分析,提出采用时变的平均值法得到温度效应时程曲线,并将其应用于桥梁在线监测系统中监测数据的实时温度修正和动态预警阈值的设置。最后,以经该方法处理后的应变监测值为基础进行了动荷载识别。 展开更多
关键词 结构健康监测 应变监测 温度效应 实时分离 动荷载识别
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光纤Bragg光栅传感器在冷饭盒大桥的应用 被引量：7
6
作者 姜德生 梁磊 +2 位作者 周雪芳 南秋明 陈大雄 《交通科技》 2003年第3期1-3,48,共4页
分析了光纤 Bragg光栅波长变化与应变的关系 ,通过等强度梁试验具体验证了这种关系 ;研究了光纤 Bragg光栅传感器的布设工艺 ,并在冷饭盒大梁的施工过程中成功地布设了 1 0 0多个光纤 Bragg光栅应变传感器与 2 0个温度传感器 ;布设的传... 分析了光纤 Bragg光栅波长变化与应变的关系 ,通过等强度梁试验具体验证了这种关系 ;研究了光纤 Bragg光栅传感器的布设工艺 ,并在冷饭盒大梁的施工过程中成功地布设了 1 0 0多个光纤 Bragg光栅应变传感器与 2 0个温度传感器 ;布设的传感器监测了施工过程的钢筋应变历程 ,监测结果表明埋入的光纤 Bragg光栅传感器可以方便地监测 ,具有良好的稳定性与耐久性 。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅传感器 布设工艺 桥梁试验 应变监测 安全监测 桥梁监测
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纳米SiO_2改性再生骨料混凝土工程应用研究及实体性能监测 被引量：22
7
作者 朱勇年 张鸿儒 +1 位作者 孟涛 赵羽习 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期138-144,共7页
研究采用纳米SiO2浸渍再生粗骨料的方式对再生骨料混凝进行改性处理,将经纳米改性和未经纳米改性的再生骨料混凝土应用于实际框架结构工程中,并以普通预拌混凝土作对照,采用同配合比的三种混凝土各原位浇筑一根梁,对这三根结构对称、受... 研究采用纳米SiO2浸渍再生粗骨料的方式对再生骨料混凝进行改性处理,将经纳米改性和未经纳米改性的再生骨料混凝土应用于实际框架结构工程中,并以普通预拌混凝土作对照,采用同配合比的三种混凝土各原位浇筑一根梁,对这三根结构对称、受荷相似的梁开展构件应变监测,同时对同批浇筑的试块进行试验室力学性能测试,进行对比分析,探索纳米SiO2对再生骨料混凝土的改性效果及其应用可行性。分析结果表明未经纳米改性处理的再生骨料混凝土力学性能劣于同配合比的普通预拌混凝土,但经过纳米SiO2改性处理的再生骨料混凝土力学性能明显改善,其强度与变形性能可与普通预拌混凝土相当。研究同时证明,冬季低温施工对于混凝土、尤其是再生骨料混凝土的强度提升及抵抗变形能力发展具有较大的不利影响。 展开更多
关键词 再生骨料混凝土 改性效应 纳米SIO2 工程应用 应变监测
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基于BOTDR的光纤应变与顶板沉降变形关系的模型构建与试验研究 被引量：20
8
作者 侯公羽 谢冰冰 +2 位作者 江玉生 殷姝雅 韩育琛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1298-1304,共7页
可以实现分布式、长距离、实时监测的BOTDR监测技术已在土木工程领域得到了较为广泛的应用,但在岩土工程领域的应用研究起步较晚,相关技术还有待于进一步完善。以布里渊BOTDR的巷道/隧道应变监测技术为基础,研究了沿巷道轴向进行一维布... 可以实现分布式、长距离、实时监测的BOTDR监测技术已在土木工程领域得到了较为广泛的应用,但在岩土工程领域的应用研究起步较晚,相关技术还有待于进一步完善。以布里渊BOTDR的巷道/隧道应变监测技术为基础,研究了沿巷道轴向进行一维布设的光纤应变测量值与隧道顶板沉降变形之间的关系。首先,根据巷道/隧道顶板的变形规律,建立了光纤沿巷道/隧道轴向发生的应变与巷道/隧道顶板的沉降变形之间的数学模型,即圆弧模型、抛物线模型和三角形模型。其次,对巷道/隧道顶板的沉降变形与光纤应变之间的关系进行了试验研究。对比分析表明,理论计算值与试验值具有很好的一致性。利用圆弧模型、抛物线模型和三角形模型等3个计算模型,可以将光纤应变与顶板沉降联系起来,这对于BOTDR技术的应用与推广具有重要的理论意义和工程实用价值。 展开更多
关键词 BOTDR技术 应变监测 顶板沉降
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松散地层深部沉降变形的光纤Bragg光栅监测 被引量：16
9
作者 柴敬 朱磊 +5 位作者 魏世明 李毅 邱标 张广文 杨建华 王振平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期741-746,共6页
为了监测松散含水地层沉降变形，提出了一种在预设钻孔中埋入光纤Bragg光栅传感器网络系统的监测方法．根据光纤Bragg光栅传感原理和矿井地层情况，设计并实现了一个由18个光纤光栅组成的具有特色的光纤Bragg光栅波分复用／空分复用混... 为了监测松散含水地层沉降变形，提出了一种在预设钻孔中埋入光纤Bragg光栅传感器网络系统的监测方法．根据光纤Bragg光栅传感原理和矿井地层情况，设计并实现了一个由18个光纤光栅组成的具有特色的光纤Bragg光栅波分复用／空分复用混合阵列，研究了光纤Bragg光栅传感器应变传递规律，通过监测得出了风井松散层应变变化情况，在146～149m的砂砾层和167～176m的黏土层处应变最大，截至2008—05—01最大应变变化量为121．68με。工程实践表明，光纤光栅传感器监测正常，系统稳定，光纤光栅作为应力应变检测使用安全可靠。 展开更多
关键词 松散地层 沉降变形 光纤Bragg光栅系统 应变监测
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多元线性回归在桥梁应变监测温度效应分析中的应用 被引量：19
10
作者 陈夏春 陈德伟 《结构工程师》 2011年第2期120-126,共7页
应变监测是桥梁结构进行施工监控、运营状况监测及评定试验的主要内容。测量得到的应变通常包含温度效应。温度对于结构的影响非常复杂,各种温度作用对结构的作用机理是不一样的。提出将各种温度作用作为自变量,测点应变作为响应变量,... 应变监测是桥梁结构进行施工监控、运营状况监测及评定试验的主要内容。测量得到的应变通常包含温度效应。温度对于结构的影响非常复杂,各种温度作用对结构的作用机理是不一样的。提出将各种温度作用作为自变量,测点应变作为响应变量,建立多元线性回归模型,分析应变监测的温度效应,掌握温度的作用规律。温度作用根据温度测点计算确定,主要有体系温差、梁日照温差、塔日照温差、索梁温差等,具体视桥型而定。对上海恒丰北路斜拉桥应变监测的温度效应,建立多元线性回归模型进行分析。结果表明,各温度作用与测点应变线性关系显著;模型拟合效果好,物理意义明确,不需要大量样本数据,对温度效应能进行准确预测;用总应变测量值减去拟合得到温度效应值,可有效地将温度效应分离。 展开更多
关键词 桥梁结构 应变监测 多元线性回归 温度效应
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土木结构的光纤光栅与布里渊共线测试技术 被引量：18
11
作者 周智 何建平 +1 位作者 吴源华 欧进萍 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期111-118,共8页
针对目前分布式应变测试技术存在精度和空间分辨率均较低、采样频率低、系统造价高等缺点,以及高精度的单点应变测试技术无法解决范围广、距离长、变形大、位置隐蔽等特征的结构损伤监测问题,考虑实际工程传感器布设占据结构健康监测系... 针对目前分布式应变测试技术存在精度和空间分辨率均较低、采样频率低、系统造价高等缺点,以及高精度的单点应变测试技术无法解决范围广、距离长、变形大、位置隐蔽等特征的结构损伤监测问题,考虑实际工程传感器布设占据结构健康监测系统造价的极大比例,提出将光纤布里渊全尺度传感技术和准分布式高精度光纤布拉格光栅测试技术相结合构建融合全尺度分布式和局部高精度共线的智能监测方法与集成系统,并研制开发出支持该技术方便实施的高强、高耐久性传感探头,即无焊点超长尾纤光纤光栅—纤维增强聚合物复合智能筋,通过三点弯曲钢筋混凝土梁应变分布试验和实体平行钢丝拉索索力测试试验,验证了该系统的有效性和突出优点。该技术有望为实际大规模、大跨度复杂结构提供理想的损伤监测手段。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 光纤布里渊传感 应变监测 融合共线 全尺度测试技术 纤维增强聚合物 结构监测
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水力压裂分布式光纤声波传感监测的应用与研究进展 被引量：18
12
作者 隋微波 刘荣全 崔凯 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期371-387,共17页
非常规储层水力压裂技术日益进步但也面临巨大挑战,分布式光纤声波传感技术作为最新发展的分布式光纤传感技术近年来已开始应用于美国页岩、致密砂岩储层的水力压裂监测中并获得了很好的效果.本文从分布式光纤声波传感技术原理出发,简... 非常规储层水力压裂技术日益进步但也面临巨大挑战,分布式光纤声波传感技术作为最新发展的分布式光纤传感技术近年来已开始应用于美国页岩、致密砂岩储层的水力压裂监测中并获得了很好的效果.本文从分布式光纤声波传感技术原理出发,简要阐述了分布式光纤声波传感系统的设备组成和主要安装类型,系统地总结分析了分布式光纤声波传感系统在水力压裂监测中的四种应用的技术原理、油田最新应用发现和相关理论研究进展,这些应用包括井筒活动监测、压裂液剖面监测、微地震监测和应变监测,同时指出各种应用的局限性和相关机理研究的热点问题,为分布式光纤声波传感器在我国非常规资源开发中的应用提供技术参考. 展开更多
关键词 水力压裂 分布式声波传感 流动剖面反演 微地震监测 应变监测 研究进展
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基于分布式光纤布里渊散射的油气管道应力监测研究 被引量：18
13
作者 贾振安 王虎 +2 位作者 乔学光 尉婷 张嘉庆 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期534-537,共4页
为了进一步提高油气管道的监测,提出了一种基于分布式光纤布里渊(Brillouin)散射的油气管道的应力监测方法,并对模拟性油气管道进行了实验研究。通过分析应变与布里渊频移之间的关系,研究了管道的形变,并且对如何布置光纤进行了研究。... 为了进一步提高油气管道的监测,提出了一种基于分布式光纤布里渊(Brillouin)散射的油气管道的应力监测方法,并对模拟性油气管道进行了实验研究。通过分析应变与布里渊频移之间的关系,研究了管道的形变,并且对如何布置光纤进行了研究。实验结果表明,布里渊散射光纤传感技术能够准确监测并识别管道的应力变化。在长为200m光纤中,应变分辨率达2με,空间定位分辨率达到0.5m。 展开更多
关键词 油气管道 应力监测 光纤布里渊散射传感
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滑坡多发区管道应变监测应变计安装方法 被引量：17
14
作者 许学瑞 帅健 肖伟生 《油气储运》 CAS 北大核心 2010年第10期780-784,共5页
对滑坡地质灾害多发区埋地管道进行应力应变监测,是确保管道安全运行的有效手段。应变计可用于管道应力应变监测,主要包括电阻式应变片、振弦式应变计和光栅光纤式应变计,它们各自拥有不同的特点和适用条件。根据监测目的和要求,基于应... 对滑坡地质灾害多发区埋地管道进行应力应变监测,是确保管道安全运行的有效手段。应变计可用于管道应力应变监测,主要包括电阻式应变片、振弦式应变计和光栅光纤式应变计,它们各自拥有不同的特点和适用条件。根据监测目的和要求,基于应用力学理论,分析管道的测点布置以及应变计在每个测点的安装位置和方向:对于只需要确定滑坡对管道是否存在影响的情况,可以在测点安装1支应变计;若只考虑管道弯曲变形,可以在90°夹角方向安装2支应变计;为了完整说明沿管道横截面的纵向应变,至少需要安装3支应变计;安装4支应变计可以得到4个独立的应变数据,从而更精确地了解管道的应变和变形情况。以国内某输气管道为例,基于其结构构造、工作条件、受力方式及现场工况,结合ANSYS有限元分析,确定了适用应变计的监测方案,并给出了监测结果。 展开更多
关键词 滑坡 长输管道 应变监测 应变计 测点分布 安装位置 安装方向
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胶黏剂黏弹性对粘贴式FBG应变传递的影响 被引量：15
15
作者 刘明尧 季冬亮 +2 位作者 肖爽 张志建 易仁慧 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1307-1318,共12页
考虑到FBG传感器用于机床应变监测时,胶黏剂蠕变对静态载荷下FBG应变传递的影响,研究了胶黏剂线黏弹性对粘贴式FBG应变传递的影响规律。基于粘贴层为线黏弹性材料重新建立了粘贴式FBG应变传递模型,并将粘贴层简化为三参量固体模型,得到... 考虑到FBG传感器用于机床应变监测时,胶黏剂蠕变对静态载荷下FBG应变传递的影响,研究了胶黏剂线黏弹性对粘贴式FBG应变传递的影响规律。基于粘贴层为线黏弹性材料重新建立了粘贴式FBG应变传递模型,并将粘贴层简化为三参量固体模型,得到了粘贴式FBG传感器瞬时和准静态的应变传递关系。然后,通过理论和实验分析了粘贴长度、宽度、高度和中间层厚度对瞬时和准静态应变传递的影响。实验结果表明:在恒定应力作用下,黏接剂蠕变会导致FBG的应变随时间而变化,当粘贴长度在30mm以上时,FBG应变传递率随时间的变化在4%左右;当粘贴长度为15mm时,应变传递率变化接近7%。分析该结果得出:适当增加粘贴长度,减小粘贴中间层厚度可以减小胶黏剂蠕变对应变传递的影响。该结论对基于粘贴式FBG的高精密测量具有指导意义。 展开更多
关键词 光纤传感 光纤布拉格光栅 应变监测 线黏弹性 蠕变 应变传递率
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分布式光纤传感器应变传递性能分析及试验研究 被引量：13
16
作者 毛江鸿 何勇 +1 位作者 金伟良 邵剑文 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1406-1411,共6页
分布式光纤传感技术是一种新型光电监测技术,可实现应变、温度的长距离分布式检测,适用于土木工程结构的健康监测。应变量测的准确性是进行结构健康诊断和评估的关键,其中影响分布式光纤传感技术应变测量精度的因素除了设备自身性能,还... 分布式光纤传感技术是一种新型光电监测技术,可实现应变、温度的长距离分布式检测,适用于土木工程结构的健康监测。应变量测的准确性是进行结构健康诊断和评估的关键,其中影响分布式光纤传感技术应变测量精度的因素除了设备自身性能,还与感应结构应变信号的分布式光纤传感器的应变传递性能有关。从理论上分析了传感光纤特性、粘结剂物理性质、传感器结构特征对分布式光纤传感器应变传递性能的影响,并通过传感器标定试验对各影响因素进行了定量分析。结果表明,理论分析和试验研究均有效揭示了分布式光纤传感器应变传递性能同各物理参数之间的关系,可为工程应用中传感器的优化设计进行指导。 展开更多
关键词 分布式光纤传感器 测量精度 应变传递 应变检测 健康监测
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水力压裂分布式光纤传感联合监测技术研究进展 被引量：9
17
作者 隋微波 温长云 +4 位作者 孙文常 李俊卫 郭欢 杨艳明 宋佳忆 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期87-103,共17页
水力压裂分布式光纤传感监测技术已成为非常规储层开发的重要技术之一,为使业界进一步明确和了解不同类型传感技术的物理机理、技术特性和理论模型,促进该技术更加快速有效地推广和应用,本文针对分布式温度传感(DTS)、分布式声波传感(D... 水力压裂分布式光纤传感监测技术已成为非常规储层开发的重要技术之一,为使业界进一步明确和了解不同类型传感技术的物理机理、技术特性和理论模型,促进该技术更加快速有效地推广和应用,本文针对分布式温度传感(DTS)、分布式声波传感(DAS)和基于瑞利频移的分布式应变传感(DSS-RFS)3种技术在水力压裂监测中的应用情况,从不同传感技术的物理机理和主流安装方式出发,系统地总结分析了各类传感技术现场应用的典型案例和技术特点,以及对应的监测解释理论模型的研究现状。最后结合水力压裂监测矿场实验的最新实例,总结了未来开展水力压裂分布式光纤联合监测的技术思路。研究结果表明:(1)水力压裂分布式光纤传感联合监测技术能够在压裂工艺设计、裂缝扩展反演、邻井干扰监测和压后效果评价等诸多方面提供重要的实时数据和解释结果,不同类型传感器所对应的理论模型有不同程度的发展;(2) DTS本井温度监测是水力压裂光纤监测和评价的重要组成部分同时具有一定程度的多解性,DAS邻井应变率监测和DSS-RFS本井应变监测能够直接反馈裂缝扩展和裂缝演化过程中的相关应变,今后将成为水力压裂裂缝评价的重点发展领域;(3)分布式光纤传感技术在未来的有效应用除了需要发展更加准确高效的机理模型外,同时也有赖于大数据处理和深度学习算法与之高度融合,从而实现监测过程的数据筛选、模式识别和关键参数的快速反演。结论认为,科学有效地设计和采用多种分布式光纤传感对水力压裂过程和压后生产过程进行联合监测和数据分析解释,可在很大程度上实现压裂液/支撑剂分布、暂堵转向、级间干扰、压裂冲击和裂缝形态的解释分析,以及压后生产剖面反演和裂缝有效性分析,为分布式光纤传感技术在我国非常规资源开发中的应用提供了� 展开更多
关键词 水力压裂 分布式光纤传感 DTS DAS DSS-RFS 裂缝扩展 邻井监测 应变监测 裂缝监测 生产剖面 压裂冲击
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大型工程长期健康监测用FBG应变传感器的研究 被引量：13
18
作者 吴永红 邵长江 +2 位作者 屈文俊 周巍 蔡海文 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期481-484,共4页
为研究适于大型工程长期健康监测的耐久性光纤光栅(FBG)应变传感器,提出并实现了传感光纤无机-聚合物-金属的耐久性组合式封装。对传感元件应变传递的理论计算结果表明,光纤的应变传递机制主要依赖于封装结构的无机内核,金属外套用于工... 为研究适于大型工程长期健康监测的耐久性光纤光栅(FBG)应变传感器,提出并实现了传感光纤无机-聚合物-金属的耐久性组合式封装。对传感元件应变传递的理论计算结果表明,光纤的应变传递机制主要依赖于封装结构的无机内核,金属外套用于工程安装初期对无机内核的保护,聚合物主要起这两者间的连接作用,其应变传递机制被抑制,故即使其力学或材料性能发生转异或劣变,亦不对传感器的耐久性产生显著影响;应变测试的理论分析及模型实验结果均表明,相对于普通聚合物封装的FBG传感器,组合式封装传感器的检测精度有明显提高,验证了理论分析结果的可靠性。 展开更多
关键词 光纤光学 耐久性 光纤光栅(FBG)传感器 应变观测 组合式封装
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光纤Bragg光栅监测沥青混凝土应变试验 被引量：14
19
作者 解建光 王秋桐 +2 位作者 刘树龙 李科 张松 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期17-20,50,共5页
基于光纤Bragg光栅(FBG)传感原理,结合沥青混凝土路面的特点,介绍了传感器应变传感特性与设计封装结构,制作了一种用于监测沥青混凝土应变试验研究的光纤Bragg光栅传感器。通过砝码加载的方法对传感器进行标定,光纤Bragg光栅传感器的应... 基于光纤Bragg光栅(FBG)传感原理,结合沥青混凝土路面的特点,介绍了传感器应变传感特性与设计封装结构,制作了一种用于监测沥青混凝土应变试验研究的光纤Bragg光栅传感器。通过砝码加载的方法对传感器进行标定,光纤Bragg光栅传感器的应变灵敏度系数为1.1 pm/με,封装工艺没有改变光纤光栅的应变传感特性;传感器埋入SMA-13沥青混凝土后,通过静态试验得到荷载与传感器轴向应变之间的关系为0.038 7με/N;通过ANSYS 11.0仿真传感器静态试验,得到传感器应变灵敏度修正因子η为0.928;进行了5 h动态试验,应用其监测室内车辙试验下沥青混凝土内部结构沿传感器轴向的应变,随着碾压次数的增加,轴向的应变增加。监测结果能够反映沥青混凝土内部结构应变基本变化规律,可用于沥青路面的应变监测,为道路养护决策提供了一种新方法。 展开更多
关键词 道路工程 光纤BRAGG光栅传感器 沥青混凝土 车辙试验 应变监测
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地基变形光纤光栅监测可行性的试验研究 被引量：14
20
作者 李飞 朱鸿鹄 +1 位作者 张诚成 施斌 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期204-211,共8页
针对传统地基变形监测存在的监测效率低、误差大、精度低等问题,提出通过光纤光栅(FBG)技术监测地基应变分布、掌握地基变形规律的新方法.开展基于埋入式FBG应变传感器的平面应变砂土地基加载模型试验,利用粒子图像测速(PIV)技术获取模... 针对传统地基变形监测存在的监测效率低、误差大、精度低等问题,提出通过光纤光栅(FBG)技术监测地基应变分布、掌握地基变形规律的新方法.开展基于埋入式FBG应变传感器的平面应变砂土地基加载模型试验,利用粒子图像测速(PIV)技术获取模型箱侧壁地基土体的应变分布规律.监测结果表明,采用FBG技术能够灵敏地捕捉到土体在逐级荷载下的内部应变累积过程,获得的应变分布特征与PIV结果较吻合,真实反映了模型地基的变形和破坏模式,初步证明了FBG光纤监测技术应用于地基变形监测的可行性.该研究说明,PIV技术可以作为检验、标定FBG应变监测结果的辅助工具.两种监测方法在具体应变量值上有一定的差异,原因可以归结为试验误差、传感器变形耦合程度以及照相质量好坏等几个方面. 展开更多
关键词 地基变形 光纤光栅(FBG) 粒子图像测速(PIV) 应变监测
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