1 导言
大坝的出资大、效益高、在国民经济发展中起着无足轻重的效果，与公民的日子也息息相关。一个巨大的水库，一旦失事，形成公民生命财产的丢失是巨大的。本文对光纤Bragg光栅的温度/应变传感特性进行剖析和实验研讨;探究其布设工艺以及在大坝施工进程、长时间应变监测中的技能。
2.光纤光栅应变传感特性
光纤Bragg光栅传感技能是通过对在光纤内部写入的光栅反射或透射波长光谱的检测，完成被测结构的应变和温度量值的肯定丈量，其传感原理如图1所示。而光纤光栅的反射或透射波长光谱首要取决于光栅周期L和反向耦合模的有用折射率neff，任何使这两个参量产生改动的物理进程都将引起反射或透射波长的漂移即有： DlB=2neff·DL （1）
图1. 光纤布喇格光栅传感原理
在所有引起光栅Bragg波长漂移的外界要素中，最直接的为应变参量，因为无论是对光栅进行拉伸仍是紧缩，都必然导致光栅周期L改动，并且光纤自身所具有弹光效应使得有用折射率neff也随外界应力状况的改动而改动，这为选用光纤Bragg光栅制成光纤应变传感器供给了最基本的物理特性。
3.光纤光栅温度传感实验
3.1 实验设备及资料
本文选用的是武汉理工大学光纤传感技能中心出产的光纤Bragg光栅应变传感器。接头选用通用的光纤FC/APC跳线头。Bragg中心波长识别体系选用美国Micron Optics公司出产的FBG-IS（Fiber Bragg GraTIng —InterrogaTIon System）光纤光栅解调器。该仪器根据F-P（Fabry-Perrot）干与原理对Bragg反射谱中心波长进行解调，波长分辨率为1pm，扫描规模为1283-1312nm， 扫描频率：50Hz。
3.2 应变传感实验原理及成果剖析
水库大坝周边缝某处呈现渗漏时，该处的水将会通过坝体外表的缝隙渗透到坝体内，并在坝体内沿缝隙活动。水在活动进程中，导致此处坝体的温度产生改动，使用光纤光栅温度传感器检测出这个温度改动即可判别出渗漏点产生的方位。选用多个光纤光栅温度传感器能够构成散布传感网络，然后完成对整个大坝周边缝渗流监测。
将光纤光栅传感器铺设于实验水槽下方，水槽选用坝体邻近的土石以尽量挨近实际效果。实验模型断面示意图如图3所示。将中心波长为1296.5、1298.5nm的光纤Bragg光栅应变传感器用102胶粘剂张贴于发热电缆上，并在相应方位布设高精度电阻应变片，通过砝码加载。
本次模仿实验挑选三个渗流点进行二次试水实验调查渗流点处探头试水前后温度改动进程实验数据记载。其间2-1;2-2;2-3;2-4;2-5分别是处于一根单模光纤上不同方位的Bragg光栅所反映出来的温度改动曲线。
从实验成果能够看出，当产生渗流时，因为温度改动使其间心波长与温度的相关系数很高，并没有迟滞现象，它们存在很好的线性关系。证明了光纤Bragg光栅是一种十分抱负的温度传感元件;这与理论剖析成果符合很好。并且传感器的一致性杰出，十分有用于大面积贴片丈量，完成工程结构的丈量。
4.光纤光栅健康监测体系构成
光纤智能健康监测体系首要由以下三部分构成：光纤传感器体系，信号传输与收集体系，数据处理与监测体系。
进行监测时，光纤传感器丈量到的坝体实时状况信号通过信号传输与收集体系送到监测中心，进行相应的处理和判别，然后对坝体的健康状况进行评价。若监测到的要害健康参数超越设定的阀值，则通过即时信息告诉相关的管理机构，以便采纳相应的应急办法。
5.光纤光栅传感器在面板坝工程安全监测中的使用
水布垭大坝作为现在世界第一高度混凝土面板堆石坝，其间的许多工程技能问题都是世界性难题，要探究并处理这些难题需求选用很多的先进技能和工艺。在大坝的安全监测方面，通过归纳比较，终究确认选用武汉理工大学具有自主知识产权的光纤光栅渗流（温度）/面板应变监测体系。该体系是一套完好的、具有现代化监测和管理水平的安全监测体系，加强事端检测及缓解办法，充分体现运转牢靠，反响及时，监控精确的特色。
6.定论
本文成功地将光纤Bragg光栅温度传感器和应变传感器使用到大坝的施工监测中，为进一步的工程使用积累了名贵的经历，监测的成果表明：光纤光栅应变传感器具有优胜的传感功能，特别是在长时间稳定性方面，十分合适大坝、桥梁等工程长时间监测的需求。光纤Bragg光栅应变传感器能够有用地监测大坝的施工进程，在完成对大坝整个生命周期的监测，大坝的长时间健康监测和安全评价方面具有极大的使用潜力和远景。
