光时域反射计动态范围测试 被引量：1

1

作者 岳蕾 《电信网技术》 2005年第11期63-66,共4页

本文概括论述了通信用光时域反射计的动态范围测试原理和方法。详细介绍了三种实际工作中使用的光时域反射计动态范围测试系统,对其系统组成和测试结果进行比较,说明各种测试方法的应用范围和注意事项,指出了测试中可能出现的问题。

关键词 光时域反射计 菲涅尔反射光动态范围 单程后向散射光动态范围 延迟线 无反射处理端

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光纤布里渊温度和应变分布同时传感方法研究 被引量：5

2

作者 张吉生 李永倩 《光通信研究》 北大核心 2008年第5期53-56,共4页

布里渊分布型光纤温度和应变同时传感的方法主要有3种:布里渊散射谱双参量同时测量的方法、双布里渊频移同时测量的方法及联合拉曼散射和布里渊散射效应法。文章对这3种方法进行了深入的研究,阐述了实现各种方法的具体方案,并对其性能... 布里渊分布型光纤温度和应变同时传感的方法主要有3种:布里渊散射谱双参量同时测量的方法、双布里渊频移同时测量的方法及联合拉曼散射和布里渊散射效应法。文章对这3种方法进行了深入的研究,阐述了实现各种方法的具体方案,并对其性能及成本进行了比较,给出了一种可实现温度和应变高精度同时测量的传感方案。 展开更多

关键词 布里渊光时域反射计 温度 应变 朗道比

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布里渊谱信号的提升方法研究

3

作者 袁明 李立功 +2 位作者 张洋 闫继送 张志辉 《红外》 CAS 2019年第5期28-31,共4页

在布里渊光时域反射计(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer,BOTDR)光纤传感系统中,自发布里渊后向散射信号非常微弱,尤其是光纤远端的布里渊散射信号,信噪比非常差,分析难度非常高。提出了一种基于互相关理论的布里渊谱信号... 在布里渊光时域反射计(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer,BOTDR)光纤传感系统中,自发布里渊后向散射信号非常微弱,尤其是光纤远端的布里渊散射信号,信噪比非常差,分析难度非常高。提出了一种基于互相关理论的布里渊谱信号质量提升方法,通过与理想布里渊散射谱进行互相关运算,降低了对光纤远端极微弱布里渊散射信号应变分析的难度。经试验验证,该方法可以有效提升信噪比较差时应变分布数据的信号质量以及BOTDR的应变传感精度。 展开更多

关键词 分布式光纤传感 应变系数标定 光纤拉伸装置 布里渊光时域反射计

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面向变压器绕组复合光纤状态监测的BOTDR扫频策略研究

4

作者 王勇 马迅 +2 位作者 贾旭超 刘凯 陈永辉 《光通信技术》 北大核心 2024年第6期68-74,共7页

为提高布里渊光时域反射计(BOTDR)在变压器绕组复合光纤状态监测中的准确性,提出了一种BOTDR扫频范围选择策略。该策略通过仿真生成了具有不同信噪比、扫频范围和扫频不对称系数的布里渊谱,并采用伪Voigt模型谱拟合算法来计算布里渊频移... 为提高布里渊光时域反射计(BOTDR)在变压器绕组复合光纤状态监测中的准确性,提出了一种BOTDR扫频范围选择策略。该策略通过仿真生成了具有不同信噪比、扫频范围和扫频不对称系数的布里渊谱,并采用伪Voigt模型谱拟合算法来计算布里渊频移;同时,研究了信噪比、扫频范围和扫频不对称系数这3个因素对布里渊频移提取准确性的影响规律。实验结果表明:当扫频范围围绕布里渊频移对称时,误差达到最小;在扫频点数固定的情况下,随着扫频范围的增大,频移误差先减小后增大,当扫频范围比布里渊频移变化幅值大一个线宽时,误差达到最小值。 展开更多

关键词 变压器 光纤 布里渊光时域反射计 温度和应变 扫频范围 布里渊频移

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基于温度影响的BOTDR监测数据实验研究 被引量：3

5

作者 罗靖筠 张俊义 +1 位作者 高幼龙 杨秀元 《光通信研究》 北大核心 2009年第3期45-48,共4页

文章以布里渊散射光时域反射测量计(BOTDR)工作原理为基础,以监测工作中常用的Ф0.9SM单芯紧套光纤在恒温实验室内的实验数据为依据,采用统计分析和线性回归方法,对其监测数据的环境温度影响进行了校正分析,有效剔除了因环境温度影响而... 文章以布里渊散射光时域反射测量计(BOTDR)工作原理为基础,以监测工作中常用的Ф0.9SM单芯紧套光纤在恒温实验室内的实验数据为依据,采用统计分析和线性回归方法,对其监测数据的环境温度影响进行了校正分析,有效剔除了因环境温度影响而造成的BOTDR监测数据假应变,取得了良好效果。 展开更多

关键词 布里渊散射光时域反射计 Ф0.9SM单芯紧套光纤 温度 校正

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基于BOTDR的基坑变形分布式监测实验研究 被引量：51

6

作者 刘杰 施斌 +2 位作者 张丹 隋海波 索文斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1224-1228,共5页

在基坑开挖和支护过程中深部土体的水平位移监测是一项十分重要的工作。布里渊光时域反射计(BOTDR)是近年来国际上研发成功的一项新型的分布式光电传感技术。通过该技术,将传感光纤按照一定的工艺粘贴在埋置于土体中的测斜管上,由传感... 在基坑开挖和支护过程中深部土体的水平位移监测是一项十分重要的工作。布里渊光时域反射计(BOTDR)是近年来国际上研发成功的一项新型的分布式光电传感技术。通过该技术,将传感光纤按照一定的工艺粘贴在埋置于土体中的测斜管上,由传感光纤实测的应变分布,可以实现深部土体水平位移的在线监测。通过室内的模型模拟试验,由实测的光纤应变可以准确地得到测斜管上任意一点的水平位移。结合南京市某深基坑进行的现场试验,探讨了基于BOTDR的分布式光纤传感器应用于基坑深部土体水平位移监测的具体施工工艺,验证了该技术在实际工程中应用的可行性。 展开更多

关键词 布里渊光时域反射计 传感光纤 分布式监测 基坑 水平位移 测斜管

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分布式光纤传感技术在预制桩基桩内力测试中的应用 被引量：62

7

作者 魏广庆 施斌 +3 位作者 贾建勋 胡盛 李科 张丹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期911-916,共6页

分布式光纤传感技术具有分布式和长距离检测等特点,且传感光纤极易植入到成型工程构件中,在线形工程构件的监测和检测中具有独特优势。介绍了布里渊光时域反射计(BOTDR)的传感原理及预制桩传感光纤的植入工艺,给出了基于分布式应变模式... 分布式光纤传感技术具有分布式和长距离检测等特点,且传感光纤极易植入到成型工程构件中,在线形工程构件的监测和检测中具有独特优势。介绍了布里渊光时域反射计(BOTDR)的传感原理及预制桩传感光纤的植入工艺,给出了基于分布式应变模式下桩身变形和内力的分析方法和计算公式,并结合实例对测试误差来源进行了分析。研究表明:采用开槽粘贴布纤的铺设工艺,实现了预制桩分布式光纤应变测试,可获得桩身轴力、侧摩阻力及桩端阻力的分布特征,简化和完善了预制桩的内力测试工作。测试精度可通过设置参比光纤、提高定位精度、完善铺设工艺及滤波去噪等方法进行提高。 展开更多

关键词 预制基桩 桩身内力 布里渊光时域反射计:分布式检测

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基坑工程BOTDR分布式光纤监测技术研究 被引量：22

8

作者 隋海波 施斌 +3 位作者 张丹 魏广庆 朴春德 王宝军 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第2期184-191,共8页

围护体系的加固质量对基坑工程、基坑周边环境和地下管线的变形和稳定性具有重要影响。通过对基坑围护体系和周边环境进行实时、在线监测分析,可掌握基坑变形的发展动态,对基坑失稳破坏进行预警。分布式光纤传感技术与常规监测方法相比... 围护体系的加固质量对基坑工程、基坑周边环境和地下管线的变形和稳定性具有重要影响。通过对基坑围护体系和周边环境进行实时、在线监测分析,可掌握基坑变形的发展动态,对基坑失稳破坏进行预警。分布式光纤传感技术与常规监测方法相比具有很大的优越性,如分布式、长距离、实时性和长期稳定性等,可满足基坑工程安全监测和基坑失稳早期预警的要求。本文对布里渊光时域反射计(BOTDR)的测量原理进行了介绍,设计了一套基于BOTDR的新型基坑工程分布式监测系统,详细阐述了工程应用中传感光纤的布设方法、光纤保护和温度补偿技术等。以实际工程为例,对基坑工程分布式变形监测结果进行了分析。监测结果表明,基于BOTDR技术的基坑分布式光纤监测系统能够准确地反映基坑工程的变形情况,具有显著的优越性,可用于基坑工程稳定性的监测和失稳预报。 展开更多

关键词 围护体系 布里渊光时域反射计(BOTDR) 变形监测 分布式监测

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BOTDR用于钢筋混凝土T型梁变形监测的试验研究 被引量：13

9

作者 张丹 施斌 +2 位作者 徐洪钟 高俊启 朱虹 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期480-484,共5页

介绍了布里渊光时域反射计 (BOTDR)的分布式光纤应变测量原理 ,并应用BOTDR技术对钢筋混凝土T型梁加载后的应变分布进行了测量 .试验表明 ,BOTDR的应变测量结果与应变片的测量结果具有很好的一致性 ,并监测到当荷载加至 2 5kN时 ,钢筋... 介绍了布里渊光时域反射计 (BOTDR)的分布式光纤应变测量原理 ,并应用BOTDR技术对钢筋混凝土T型梁加载后的应变分布进行了测量 .试验表明 ,BOTDR的应变测量结果与应变片的测量结果具有很好的一致性 ,并监测到当荷载加至 2 5kN时 ,钢筋混凝土梁出现了裂缝 .此外 ,由BOTDR的实测应变分布还推算出了梁的挠度 .这些结果显示出BOTDR作为先进的分布式光纤传感监测技术能够准确地测量出钢筋混凝土结构的应变分布 。 展开更多

关键词 布里渊光时域反射计 分布式光纤传感 钢筋混凝土T型梁 变形监测

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基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统 被引量：15

10

作者 侯公羽 胡涛 +4 位作者 徐桂城 马占彪 梁海平 王顺光 郑纲 《工矿自动化》 北大核心 2020年第1期1-6,共6页

当前巷道顶板变形监测方式为基于井下工业环网的在线实时监测,采用电子式和光纤光栅式的位移传感器并以无线方式连接,存在有较多监测盲点、误差较大、依靠连续供电等问题。针对上述问题,设计了一种基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监... 当前巷道顶板变形监测方式为基于井下工业环网的在线实时监测,采用电子式和光纤光栅式的位移传感器并以无线方式连接,存在有较多监测盲点、误差较大、依靠连续供电等问题。针对上述问题,设计了一种基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统。该系统以布里渊光时域反射计(BOTDR)作为数据采集和分析的核心监测工具,采用5 mm钢绞线光纤作为感测光纤,以锚杆、锚索为固定点布设光缆,通过顶板光纤的应变变化来监测顶板变形状况,实现了对煤矿巷道顶板的实时在线分布式监测。现场应用结果表明,光纤应变变化能够实时准确地反映顶板变形情况,基于光纤应变的顶板监测结果与顶板离层仪监测结果、十字法观测结果一致。用光纤应变表征顶板变形程度消除了人为因素和断电等影响,保证了监测结果的客观性,这种长距离、耐腐蚀、抗干扰、无需供电的分布式光纤应变监测方式为煤矿提供了一种全新的巷道监测手段。 展开更多

关键词 巷道顶板监测 顶板变形 分布式光纤技术 光纤应变 布里渊光时域反射计 钢绞线光纤

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BOTDR的已敷设传感光纤温度和应变区分测量方法 被引量：7

11

作者 吕安强 李永倩 +1 位作者 李静 刘征 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2952-2958,共7页

为了解决已敷设传感光纤中布里渊谱峰功率初值难以获取,基于频移和功率双参量的温度和应变区分测量误差大等问题,提出了解决方法。通过标定实验确定布里渊频移和相对谱峰功率的温度和应变系数、频移初始值;根据布里渊散射功率特性方程,... 为了解决已敷设传感光纤中布里渊谱峰功率初值难以获取,基于频移和功率双参量的温度和应变区分测量误差大等问题,提出了解决方法。通过标定实验确定布里渊频移和相对谱峰功率的温度和应变系数、频移初始值;根据布里渊散射功率特性方程,通过试探法,利用已敷设光路中温度和应变已知的参考光纤确定方程系数,建立了谱峰功率初始值;利用归一化方法克服了传感系统中乘性噪声导致的测量误差;利用谱宽变化消除了温度和应变突变点处的谱峰功率异常峰值;最后,根据光纤复合海底电缆的现场情况建立了模拟光路,并进行了温度和应变测量实验。结果表明,在5.6 km处可实现±4.3℃和±110με的测量精度,可实现已敷设传感光纤整条光路上的温度和应变区分测量,为工程应用提供了理论和实验依据。 展开更多

关键词 温度和应变区分测量 布里渊光时域反射计 已敷设光纤 归一化 布里渊功率分布初值

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聚乙烯管道变形分布式光纤监测试验研究 被引量：9

12

作者 胡盛 施斌 +1 位作者 魏广庆 卢毅 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第4期436-440,453,共6页

聚乙烯材料的管道易于变形,因此对其在安装和运营过程中的变形监测是一项十分重要的工作。布里渊光时域反射计(BOTDR)是一项新型的分布式光电传感应变监测技术,已被广泛应用于结构物的变形监测中。本文基于该项技术,设计了一套聚乙烯管... 聚乙烯材料的管道易于变形,因此对其在安装和运营过程中的变形监测是一项十分重要的工作。布里渊光时域反射计(BOTDR)是一项新型的分布式光电传感应变监测技术,已被广泛应用于结构物的变形监测中。本文基于该项技术,设计了一套聚乙烯管道变形分布式光纤监测试验方案,对聚乙烯管道纯弯曲变形进行了试验研究,获取了管道表面光纤沿线的应变分布,据此分析了管道的变形方位,并推算出纯弯曲状态下的管道转角,验证了该技术在聚乙烯管道分布式监测中应用的可行性,为地下管道的一站式在线监测提供了一种新的技术方法。 展开更多

关键词 聚乙烯管道 布里渊光时域反射计(BOTDR) 分布式光纤监测

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光纤复合海底电缆故障检测与诊断方法 被引量：13

13

作者 陈永 尹成群 +5 位作者 吕安强 李星辰 范玉军 李永倩 何旭涛 卢志飞 《光通信研究》 北大核心 2014年第3期56-59,共4页

为及时发现并判别光纤复合海底电缆的故障,文章提出一种基于多尺度小波分析的海缆故障检测与诊断新方法。该方法先利用布里渊光时域反射计测量海缆中光纤的布里渊散射频移,然后结合双阈值法对故障点进行检测和分析。对发生接地故障的数... 为及时发现并判别光纤复合海底电缆的故障,文章提出一种基于多尺度小波分析的海缆故障检测与诊断新方法。该方法先利用布里渊光时域反射计测量海缆中光纤的布里渊散射频移,然后结合双阈值法对故障点进行检测和分析。对发生接地故障的数据,用阈值法进行诊断;对非接地故障,则选用coif2小波基进行8尺度小波分解。研究结论表明,利用小波分解高频系数尺度对空间距离的敏感性可有效诊断锚害和塑料护套局部放电引发的过热故障。同时,在分析海缆故障特点的基础上,通过建立海缆故障模拟数据验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 光纤复合海底电缆 故障检测与诊断 布里渊光时域反射计 小波分析

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边坡变形的分布式光纤监测试验研究及实践 被引量：20

14

作者 王宝军 施斌 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第1期28-34,共7页

布里渊光时域反射计(BOTDR)是一项新型光电传感仪器,可对沿光纤的轴向应变进行分布式监测。该技术采用光纤作为传感和传输介质,具有良好的抗干扰、长距离、可植入性和分布式监测等特点。本文总结了近几年来分布式光纤在边坡工程中监测... 布里渊光时域反射计(BOTDR)是一项新型光电传感仪器,可对沿光纤的轴向应变进行分布式监测。该技术采用光纤作为传感和传输介质,具有良好的抗干扰、长距离、可植入性和分布式监测等特点。本文总结了近几年来分布式光纤在边坡工程中监测的工程实践和试验研究结果。实践表明,将光纤传感器铺设在加固边坡的锚杆和框架梁中,在加固边坡的同时进行安全监测,可以取得良好的效果;而将光纤直接铺设在边坡浅层土体中进行监测,可以及时对边坡安全提供预警,但往往不利于长期监测。本文还介绍了将光纤传感器布设在用于加固边坡的土工织物中进行安全监测的室内试验研究。实验证明,不同的光纤类型、布设方法、土工织物性能等都会对监测结果产生影响。最后分析了分布式光纤监测在岩土工程监测中的应用前景,以及今后研究的关键技术问题。 展开更多

关键词 边坡加固 分布式监测 布里渊光时域反射计(BOTDR)

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基于BOTDR的声屏障受损监测系统报警阈值研究 被引量：5

15

作者 夏岚 张旭苹 +3 位作者 李密 朱承前 黄金源 陈海生 《光电子技术》 CAS 北大核心 2013年第3期208-212,共5页

将基于布里渊光时域反射计(BOTDR)的光纤传感技术引入高铁声屏障结构受损监测中。对立柱倾斜的受损情况进行分析,从理论上得出了立柱倾斜时,立柱顶部相对于初始位置的偏移量与BOTDR测得的光缆应变值之间的对应关系,利用该关系得出不同... 将基于布里渊光时域反射计(BOTDR)的光纤传感技术引入高铁声屏障结构受损监测中。对立柱倾斜的受损情况进行分析,从理论上得出了立柱倾斜时,立柱顶部相对于初始位置的偏移量与BOTDR测得的光缆应变值之间的对应关系,利用该关系得出不同偏移量下系统的报警阈值。此外,报警阈值的大小也与立柱上光纤粘贴点的高度h相关,报警阈值随着h的增大而增大。同时,本文还搭建了实验系统,实验结果与理论计算结果相吻合。 展开更多

关键词 布里渊光时域反射计 高铁声屏障 立柱倾斜 报警阈值

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基于拉伸装置的光纤应变系数标定及误差分析 被引量：4

16

作者 闫继送 袁明 +1 位作者 张志辉 王东升 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期23-28,共6页

在分布式光纤传感系统中,由于生产厂家、材料、掺杂及生产工艺等的不同,传感光纤的折射率、应变系数及温度系数等基本参量各有差异,在投入使用前必须对其进行标定。提出了基于拉伸装置标定光纤应变系数的方法并系统地进行了误差分析。采... 在分布式光纤传感系统中,由于生产厂家、材料、掺杂及生产工艺等的不同,传感光纤的折射率、应变系数及温度系数等基本参量各有差异,在投入使用前必须对其进行标定。提出了基于拉伸装置标定光纤应变系数的方法并系统地进行了误差分析。采用G.652单模光纤,针对不同初始长度进行了多次标定实验,标定的应变系数在0.050 2～0.051 2(MHz/με)之间,重复性好。通过BOTDR验证,实测应变值与理论计算结果吻合的得较好。实验结果表明:该标定方法切实可行、易于实现,既可用于对光纤传感系统的标定,也能用于BOTDR在生产过程中的应变校准。 展开更多

关键词 分布式光纤传感 应变系数标定 光纤拉伸装置 布里渊光时域反射计(BOTDR)

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基于BOTDR的预制桩应变-温度联合测试方法研究 被引量：2

17

作者 席均 施斌 +1 位作者 魏广庆 卢毅 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期281-286,共6页

提出了一种可以实现分布式应变-温度联合测试的方法,采用特殊封装的方法改变传感光缆的频移系数,用于空间差异式分布的温度补偿。通过预制桩浸水试验对该方法的有效性进行验证,采用该方法对监测数据进行温度补偿,对应变、温度沿桩身的... 提出了一种可以实现分布式应变-温度联合测试的方法,采用特殊封装的方法改变传感光缆的频移系数,用于空间差异式分布的温度补偿。通过预制桩浸水试验对该方法的有效性进行验证,采用该方法对监测数据进行温度补偿,对应变、温度沿桩身的分布规律以及随时间的变化规律进行了分析。研究表明:该应变-温度联合测试方法能够较好地解决温度在空间上差异式分布时的温度补偿问题;预制桩浸水试验中,水下渗导致的桩身温度变化较大,应变和温度2个因素对传感光缆上各点频移变化量的贡献比例关系较为复杂。 展开更多

关键词 布里渊光时域反射计(BOTDR) 温度补偿 预制桩 浸水试验 分布式测试

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B-OTDR应变精度的提升

18

作者 李立功 闫继送 +2 位作者 袁明 张志辉 孙强 《光通信技术》 北大核心 2018年第11期49-52,共4页

针对布里渊光时域反射计(B-OTDR)的应变测试精度要求,深入分析了影响B-OTDR应变测试精度的主要因素,并分别给出了相应的解决措施。实验结果表明:这些措施有效提升了B-OTDR的应变测试精度,在1m空间分辨率下,11km光纤的应变测试精度为... 针对布里渊光时域反射计(B-OTDR)的应变测试精度要求,深入分析了影响B-OTDR应变测试精度的主要因素,并分别给出了相应的解决措施。实验结果表明:这些措施有效提升了B-OTDR的应变测试精度,在1m空间分辨率下,11km光纤的应变测试精度为±17.3με,优于工程应用中要求的±50με的应变测试精度。 展开更多

关键词 分布式光纤传感系统 应变测试精度 信噪比 布里渊光时域反射计

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北京故宫东华门城台分布式光纤监测研究 被引量：7

19

作者 时以亮 倪斌 +3 位作者 施斌 魏广庆 刘卫华 童恒金 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期637-643,共7页

以北京故宫东华门城台墙体为监测对象,基于布里渊散射光时域反射测量技术（BOTDR）对北京东华门城台的北墙体、西墙体和中门洞的变形及渗漏进行了监测。监测结果显示：大部分感测光纤段的应变测量值分布在±100με测量误差范围内,... 以北京故宫东华门城台墙体为监测对象,基于布里渊散射光时域反射测量技术（BOTDR）对北京东华门城台的北墙体、西墙体和中门洞的变形及渗漏进行了监测。监测结果显示：大部分感测光纤段的应变测量值分布在±100με测量误差范围内,只有城台西墙体部分横向感测光纤段的应变值分布在150~250με之间,表明在西墙体上部局部区域发生了十分微小的鼓胀变形,推断为墙体表面灰泥固化和气温变化引起灰泥热胀冷缩变形所致;城台温度变化没有发现异常区域,表明城台在监测时间段没有渗漏情况发生。因此,判断目前东华门城台整体结构是稳定的。 展开更多

关键词 古建筑 变形 渗漏 分布式光纤监测 布里渊散射光时域反射测量技术(BOTDR)

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浅谈分布式光纤岩土工程监测技术 被引量：4

20

作者 张大伟 《山西建筑》 2011年第9期86-87,共2页

基于布里渊光时域反射计(BOTDR)的工作原理,介绍了光纤测试技术是近年来国际上研发成功的一项新型的分布式光电传感技术。实践证明通过该技术,将传感光纤按照一定的工艺粘贴在埋置于土体中的测斜管上,由传感光纤实测的应变分布,可以实... 基于布里渊光时域反射计(BOTDR)的工作原理,介绍了光纤测试技术是近年来国际上研发成功的一项新型的分布式光电传感技术。实践证明通过该技术,将传感光纤按照一定的工艺粘贴在埋置于土体中的测斜管上,由传感光纤实测的应变分布,可以实现深部土体水平位移的在线监测。 展开更多

关键词 分布式光纤监测技术 布里渊光时域反射计 岩土工程测试

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