OFDR用于桥梁健康监测

中国现代桥梁总数超过100万座，桥梁建设一日千里。近年来全国桥梁事故频繁发生，造成了巨大的经济损失和社会负面影响，桥梁安全监测日益受到关注。

通常一座桥梁上分布有几十类、上千传感器，用于监测桥梁的索力、应变、倾角、位移、挠度、加速度、温湿度等。相对于传统监测手段，分布式光纤传感技术可以在一根光纤上获得成千上万传感点的同时测量，不仅可以实时监测桥梁各部分的应变、温度和形变，还能以mm级精度准确定位故障位置，具有明显优势。
图1 桥梁图昊衡科技借助桥梁模型，使用OFDR分布式光纤传感技术，向大家演示桥梁各个位置处的应变测量，并且结合公司新开发的三维重构软件，将桥梁实时监测的应变结果可视化显示。

图2 斜拉桥模型

我们在斜拉桥实物模型的两侧布设紧护套光纤替代拉索，用于监测拉索应变；在桥梁底部布设两段光纤，用于监测车辆载荷。使用的监测设备是OSI 高精度分布式光纤传感系统，它的原理基于OFDR光频域反射技术，最高空间分辨率1mm，重复精度高达：±1με。

图3 OSI 高精度分布式光纤传感系统

按压桥梁进行加载测试，按压不同位置，软件实时显示并准确定位。软件中绿色部分表示零应变、无加载状态，蓝色部分表示正应变、拉伸状态，红色部分表示正应变、拉伸状态。图中显示是两塔顶向内倾斜时的应变分布，内侧拉索收缩为负应变，外侧拉索拉伸为正应变。

图4 桥梁三维应变场实时重构