高铁监测上光纤传感技术和光纤光栅传感技术的应用

近年来大量科研人员一直致力于高可靠性的监测技术研发，逐步取代传统监测手段，如近年来兴起而被工程界认可的分布式光纤传感技术和光纤光栅传感技术。

近年来，随着我国基础设施建设基石的发展，如高速铁路、公路、桥梁、隧道、大坝、电力、通信、石油化工等基础设施的快速建设，推动了我国经济的高速发展。而谈到基础设施的发展，当然离不开工程安全监测技术的更新迭代，传统监测技术虽然价格低廉，但可靠性差、施工量大、维护性差、寿命短、环境适应能力差，无法为大型工程做到全寿命周期的保驾护航。

因此，近年来大量科研人员一直致力于高可靠性的监测技术研发，逐步取代传统监测手段，如近年来兴起而被工程界认可的分布式光纤传感技术和光纤光栅传感技术。

光纤光栅传感技术的在高铁监测上的应用

其中，光纤光栅传感技术，利用一根普通直径1~3mm的光缆（或直径0.2mm的裸光纤），就可实现几十公里至上百公里范围内的温度、湿度、微应变、拉压力荷载、振动、风速、风向、风压、雨量、位移、挠度、水压、水位、油压、土压、流速、倾角、金属锈蚀度、积灰覆冰荷载等物理量的实时在线监测。

传感器之间可以串联，准分布测量，抗电磁干扰，传感器全部为无源光器件，具备耐高低温、耐腐蚀环境、耐水耐潮湿环境、免维护、寿命长、精度高、光缆价格低廉、施工费用低等诸多优点，使其被大量应用于石油、电力、化工、铁路、海洋、隧道、地下、矿山等恶劣复杂环境。

分布式光纤传感系统在桥梁监测上的应用

而分布式光纤传感系统，甚至无需布设任何传感器，同样是利用一根普通直径1~3mm的光缆（或直径0.2mm的裸光纤），就可实现几十公里至上百公里范围内的温度、应变和振动的实时在线监测。

分布式光纤传感系统使用的便捷性高效性让人乍舌，可称之为工程监测领域的技术革命，该技术尤其适用于隧道、地下管网、桥梁、电缆沟、大坝、边坡、建筑、地铁、国家电网等工程领域，安装快速，施工期短，施工量小，可大幅度减少施工费用。

值得一提的是，上百公里监测范围内全部为无源光缆作为传感端，无需布设任何传感器，可靠性高，耐高低温耐电磁辐射、耐高压、耐腐蚀环境，寿命长达数十年，后期维护简便，甚至免维护。

和传统电子监测系统复杂的传感器安装布设、大量屏蔽电缆布线、复杂的系统集成、抗电磁性差、环境适应性差、维护费用高形成了鲜明的对比，高效、简便、可靠性高、寿命长、环境适应性强，是分布式光纤传感系统的独特优势，即便我国军事上最先进的第四代隐身战机歼20也使用了分布式光纤系统，可以看出分布式光纤监测系统是工程监测领域的又一次技术革命，其未来必会大量应用，必将取代传统电子系统，更好的服务工程领域。

编辑：hfy