创新引领未来——瑞利光测多通道高速光栅传感技术实现精准监测

2025-05-20 10:19

在大型基础设施、能源装备和工业设备的安全监测领域,实时、高精度的数据采集与分析能力已成为行业刚需。瑞利光测凭借自主研发的多通道同步采集系统与高速光纤光栅解调技术,成功承接并完成大桥结构健康监测项目

项目背景:挑战与需求

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图1 桥下FBG传感器布设

该项目目标为大型桥梁进行长期动态应变与温度监测,需满足以下严苛要求:

  • 高密度布设:覆盖桥梁关键受力点,监测点位超过200个;

  • 同步采集:多测点数据需严格同步,误差低于1微秒;

  • 高速响应:动态应变采集频率最快400kHz,捕捉瞬态形变;

  • 抗干扰能力:适应潮湿、盐雾、电磁复杂环境,确保长期稳定性。

传统电类传感器难以满足需求,而瑞利光测提供的光纤光栅(FBG)传感系统凭借其抗电磁干扰、本征安全、复用能力强的优势脱颖而出。

核心技术亮点:多通道同步与高速解调

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2 FBG传感器布设方案

1.光纤光栅传感器布设方案:

为保障数据全面性与可靠性,团队采用“分区组网+冗余备份”的布设策略:

  • 传感器选型:定制化FBG应变/温度复合传感器,波长范围1528~1568nm,灵敏度达1.2pm/με,温度精度±1℃;

  • 网络拓扑:将桥梁划分为12个监测区域,每个区域采用串联式光纤链路,单链路串联16个传感器,间距5米,实现多通道信号分离;

  • 安装工艺:传感器通过环氧胶粘接+金属铠装保护固定于钢结构表面,光纤链路采用预成端分支器接入主干光缆,全程实现熔接零损耗,确保信号传输稳定性。

2.高速解调仪:多通道同步采集,毫秒级响应

项目搭载瑞利光测最新一代FGI高速光纤光栅解调仪,其核心性能包括:

  • 通道扩展:支持2/4通道同步采集

  • 高速扫描:最高采样率400kHz,分辨率1pm;

项目成果:技术赋能,价值凸显

通过为期3个月的试运行,系统交出了以下成绩单:

  • 数据完备率99.8%:全链路无断点,传感器存活率100%;

  • 动态响应验证:成功捕捉车辆通行引发的桥梁微应变;

  • 预警能力:发现某支撑点异常温度漂移,及时排查隐患,避免潜在结构损伤。

结语

在工业4.0与智慧城市浪潮下,我们持续深耕光纤传感技术,以多通道、高速、高精度的监测方案,为客户构筑安全防线,赋能产业智能化升级。