[雙語翻譯]--外文翻譯—光纖實時監(jiān)控傳感技術(shù)在滑坡監(jiān)控中的應(yīng)用（譯文）

1、中文 中文 2665 字 出處： 出處：Zhang X F, Lv Z H, Meng X W, et al. Application of Optical Fiber Sensing Real- time Monitoring Technology Using in Ripley Landslide[C]//Applied Mechanics and Materials. 2014, 610: 199-204.光纖實時監(jiān)控 光纖實時監(jiān)

2、控傳感技術(shù)在滑坡監(jiān)控中的應(yīng) 傳感技術(shù)在滑坡監(jiān)控中的應(yīng)用關(guān)鍵字：光纖傳感，布里淵光時域反射計，光纖布拉格光柵，實時監(jiān)控摘要： 摘要：如今光纖技術(shù)早已應(yīng)用在傳感領(lǐng)域。在滑坡監(jiān)控中應(yīng)用分布式光纖傳感技術(shù)，可以獲得整個滑坡的線性應(yīng)力分部信息，并且在滑坡監(jiān)控中采取FBG傳感技術(shù)，可以獲得關(guān)鍵點的應(yīng)力與位移信息。本文首先檢驗了光纖傳感器的基本原理，其次結(jié)合FBG技術(shù)、BOTDR技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器技術(shù)對光 纖傳感器實時監(jiān)控系統(tǒng)進行了描述，最

3、后展示了一個在加拿大開展的將實時監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到Ripley滑坡中的現(xiàn)場試驗。該實驗表明實時監(jiān)控系統(tǒng)可以被看做是FBG和BOTDR對滑坡的實時監(jiān)測，并且本次經(jīng)歷也可拓展至其他滑坡中。簡介 簡介光纖監(jiān)控技術(shù)在山體加固工程中的應(yīng)用源自近些年對該技術(shù)在實際應(yīng)用上的研究。該技術(shù)曾被應(yīng)用于印度、意大利、中國的中東部地區(qū)、瑞士、南美洲、美國以及日本。中國地質(zhì)調(diào)查局（CGS）已經(jīng)在理論與實踐上對光纖傳感進行了研究，并且取得了一些進步。CGS研究了關(guān)于光

4、纖傳感器結(jié)構(gòu)模型以及 極端環(huán)境下包裝與建造的技術(shù)，而且開發(fā)了FBG解調(diào)儀器和分布式光纖測力系統(tǒng)，并且將其應(yīng)用在了三峽水庫區(qū)域。加拿大和中國計劃合作研究滑坡檢測技術(shù)。雙方希望建立基于光纖的滑坡實時監(jiān)控系統(tǒng)，然后根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)驗將其應(yīng)用到指定的滑坡區(qū)域，并評估滑坡檢測模型的優(yōu)點、限制、影響、優(yōu)化前景，以便進一步應(yīng)用于兩個國家的其他滑坡 地區(qū)。光纖傳感器的原理 光纖傳感器的原理FBG傳感技術(shù)。 傳感技術(shù)。FBG傳感器利用了光纖光柵平均折射率和光

5、柵周期對環(huán)境 因素敏感的特點，并且將環(huán)境因素的變化轉(zhuǎn)換為布拉格波長的位移。布拉格光山的折射率是周期性變化的，該周期并不恒定并且其反射波長也不同。當光纖 包裹的FBG處于拉力、壓力或溫度變化中，其周期會變化，并引起反射波長的同步變化[1]。我們測量反射波長的變化來判定力或溫度上的變化。應(yīng)用不同的 包裝技術(shù)可將光纖光柵做成溫度傳感器和力傳感器。FBG的原理如圖1所示。圖3. 滑坡實時監(jiān)控系統(tǒng)方案FBG監(jiān)控解調(diào)系統(tǒng)。 監(jiān)控解調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)FBG

6、傳感器理論，我們用解調(diào)技術(shù)來開發(fā)FBG監(jiān) 控解調(diào)系統(tǒng)并且達到了測量反射波長的目的。根據(jù)模型的功能，該系統(tǒng)能被分 為兩部分：傳感器模塊和解調(diào)模塊。傳感器模塊有ASE激光光源、光纖、光環(huán)形器和FBG傳感陣列組成，其功能是產(chǎn)生被待測物理參數(shù)調(diào)制過的信號光。解 調(diào)模塊包括解調(diào)和數(shù)據(jù)處理兩部分。該模塊接收到光信號并將其轉(zhuǎn)換為電信號，然后做A/D轉(zhuǎn)換，將傳感信號接入電腦進行數(shù)據(jù)處理，最終獲得傳感器的值[6]。圖4. FBG監(jiān)控解調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成BOTD

7、R監(jiān)控系統(tǒng)。 監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)BOTDR原理，我們通過在布里淵背向散射和參考光之間使用光學(xué)相干檢測法來開發(fā)BOTDR監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)用窄帶激光器做光源，然后利用光纖耦合器進行功率分配進而產(chǎn)生兩條光路。其中一條作為泵浦光，在脈沖調(diào)制器中形成光脈沖，我們將光脈沖接入摻鉺光纖放大器和光環(huán)形器，最終導(dǎo)入光纖傳感器。另一條作為參考光，形成頻率能隨微波電光調(diào)制器 做周期性變化的光信號。這樣我們就可以在參考光和激發(fā)光的背向布里淵散射光之間進行光學(xué)相干測