基坑工程是土木工程中十分重要的组成部分,任何一个大型的土木工程,第一步都是需要进行基坑工程的建设,基坑工程做的好不好,直接决定了土木工程的地基打的牢不牢。

一、基坑工程中应用光纤光栅传感系统的必要性

在对基坑工程进行建设的时候,应该积极采用先进的智能结构系统理念,在基坑工程中埋设光纤光栅传感器,将光纤光栅作为传感元件,对基坑结构的强度、变形情况以及施工质量等进行监测管理,进而形成智能化水平较高的土木工程,对结构监测参数信息进行采集、处理和分析。

二、北京大成永盛科技有限公司生产的光纤光栅传感器(包括FBG温度计、FBG应变计、FBG应力传感器等),可以被用于基坑工程中各种钢筋笼、混凝土等基体材料的应变、形变和受力监测,其技术原理如下:

光纤光栅和光纤光栅传感器基本原理之二,FBG传感工作原理图、原理公式—测温测力测应变原理

光纤光栅的固有缺点,光纤光栅传感器封装难点,光纤光栅温度补偿原理

分布式光纤传感技术与光纤光栅传感技术在原理上的区别

光纤光栅和光纤光栅传感器基本原理之一,光波的反射与干涉(叠加)

三、大成永盛的光纤光栅传感系统在基坑工程中各种支护系统的应变、形变和受力监测的系统组图如下:

基坑工程中的光纤光栅传感系统示意图 

四、光纤光栅基坑在线监测系统主要包括以下产品:

1、推荐采用的光纤光栅应变传感器

大量程光纤光栅应变传感器-布拉格FBG应变计

北诺®大量程光纤光栅应变传感器(FBG应变计)实物图——单端型长度1米

该产品为大量程光纤光栅应变传感器(FBG应变计,用于应变测量)。可以为单端结构,插入被测物进行应变测量;也可以是双端式结构,卡具固定或表贴后进行应变测量,同时实现串联后的多点应变测量。该产品结构与光纤光栅应力传感器相同。

产品概述:

北诺®大量程光纤光栅应变传感器(FBG应变计)由光纤接头(FC、SC、LC、ST等)、高弹材料和单点光纤光栅(FBG)封装组成。根据所用材料不同,可工作在常温或最高250度高温(按需定制)。

该产品具有体积小、重量轻、高抗拉、高抗压、防水防潮、全密封等特点。利用布拉格光栅(FBG)的应变特性,可将本传感器插入、焊接、表贴、胶粘到被测结构体内部或表面进行应变的检测和监测。

2、推荐采用的光纤光栅应力传感器

光纤光栅应力传感器-布拉格FBG应力计、拉力计

北诺®毛细®无缝钢管 双端光纤光栅应力传感器(FBG应力计、拉力计、压力计)实物图

该产品为无缝钢管封装的光纤光栅应力传感器(FBG应力计,用于应力测量)。可以为单端结构,插入被测物进行应力测量;也可以是双端式结构,浸入或表贴后进行应力测量,同时实现串联后的多点应力测量。该产品结构与光纤光栅应变传感器相同。

产品概述:

北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅应力传感器(FBG应力计)由光纤接头(FC、SC、LC、ST等)、不锈钢无缝钢管和单点光纤光栅(FBG)封装组成。

该产品具有体积小、重量轻、高抗拉、高抗压、防水防潮、全密封等特点。利用布拉格光栅(FBG)的应变特性,可将本传感器探入、卡入、表贴、胶粘或埋入到被测结构体内进行应变的检测和监测。

3、推荐采用的光纤光栅温度传感器

100℃光纤光栅温度传感器-单点/多点布拉格FBG温度计

北诺100摄氏度毛细无缝钢管单端光纤光栅传感器(01型)成品实物

产品别名:光纤光栅传感器,FBG温度计,温度感应器,温度探头,温度器,测温器,光纤光栅探针,FBG探头。产品功能;零下40℃至150摄氏度的单点/多点温度检测,温度测量;应变、应力传感器的温度补偿。

4、推荐采用的光纤光栅解调仪(光纤光栅形变应变监测主机)

光纤光栅解调仪—高速高频FBG分析仪

高速高频光纤光栅解调仪实物图

本产品为北京大成永盛科技有限公司配套高速高频光纤光栅解调仪;该光纤光栅解调仪适配大成永盛各种规格型号光纤光栅传感器(温度、应力、应变FBG sensor),具有端口密度可调(1、2、4、8、12、16通道),高速高刷新频率等特点;产品软硬件均为国产,管理系统开源可审查,安全可控;可替代进口MOI、LUNA等产品使用。

五、大成永盛的北诺®毛细®系列光纤光栅传感器为特色专利结构,可埋设在基坑工程中各个支护部位如钢筋笼、混凝土、土壤、地下水中长期使用。此外,该产品还拥有以下优点:

光纤光栅传感器封装方案-无可燃物,不燃烧的全金属耐高温FBG传感器

光纤光栅温度传感器的准确度,高精度高重复性FBG温度计

光纤光栅温度传感器的灵敏度-FBG温度计热传导速度-温度变化快慢

光纤光栅传感器抗压强度-耐压180兆帕FBG传感器-内压、外压、侧压力9000牛

六、光纤光栅传感器在基坑工程中的安装和布放是传统难点,不过由于大成永盛的各种光纤光栅传感器的特殊专利设计,使得北诺®毛细®系列光纤光栅传感器具有高抗拉、高抗压、高强度、防水防潮、耐腐蚀、无可燃物等特点,配合大成永盛的各种传感器专用固定夹具,可以轻松实现把传感器直接绑扎在钢筋笼内,埋设在混凝土和土壤中,尤其是当把传感器埋设在混凝土中的时候,可以同时对混凝土进行捣固和压实处理,并不会影响传感器的使用,解决了传统传感器最大的安装布放问题。