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FBG 在分布式光纤传感中的应用
- 斜拉桥 / 悬索桥：在拉索表面间隔 5-10 米布设 FBG 应变传感器，可监测索力分布及疲劳损伤。当车辆荷载导致拉索应变超过阈值时，系统能实时触发预警，避免拉索断裂风险。
- 梁桥：在主梁底部布置 FBG 温度 - 应变复合传感器，同步采集环境温度与结构应变数据，通过温度补偿算法消除温度干扰，精准获取活荷载引起的结构变形。某跨江大桥应用中，FBG 系统成功捕捉到船舶撞击桥墩导致的局部应变突变，为应急维修赢得了关键时间。
- 油井监测：采用耐高温封装的 FBG 传感器组成分布式监测链，随油管下入井内可实时监测井眼全井段的温度、压力分布。在页岩气开采中，水平井段的 FBG 阵列能精准捕捉压裂过程中的地层应力变化，优化压裂液注入参数，使单井产量提升 15%-20%。
- 输油管道安全监测：沿管道外壁布设的 FBG 传感光缆，可实现泄漏检测与第三方破坏预警双重功能。当管道发生泄漏时，介质流动引起的温度变化会被 FBG 捕捉，通过 OTDR 定位技术可将泄漏点误差控制在 3 米以内；对于机械开挖等外部破坏，管道应变的异常变化会触发即时报警，某输油管道项目通过该技术年均减少第三方破坏事故 8 起以上。
- 输电线路监测：在导线间隔棒处安装 FBG 微风振动传感器，监测导线在微风作用下的疲劳振动幅值。当振动加速度超过 1.5g 时，系统自动调节阻尼器参数，降低导线断股风险。某 500kV 输电线路应用中，FBG 系统成功预测了覆冰导致的导线弧垂变化，避免了线路舞动事故。
- 变电站设备监测：在变压器绕组、GIS 设备等关键部位植入微型 FBG 传感器，可实时监测设备运行温度与局部放电产生的应力波。通过分析温度场分布，提前预警绕组过热故障；利用应力波传播时间差，精确定位 GIS 设备内部的绝缘缺陷，某 500kV 变电站应用使设备故障检出率提升至 98%。
- 在轨道板与底座之间布设 FBG 应变传感器，监测轨道在列车荷载下的变形响应，通过数据反演评估轨道扣件的松紧状态。
- 道岔区域的 FBG 阵列能捕捉尖轨与基本轨的密贴度变化，当间隙超过 0.3mm 时自动报警，避免列车脱轨风险。某高铁枢纽采用该技术后，道岔故障处理时间缩短 60%，行车效率显著提升。
- 在围墙、围栏等处敷设的 FBG 传感缆，能区分攀爬、剪切、冲击等不同入侵行为。通过分析振动信号的频谱特征，系统识别准确率可达 95% 以上，有效降低误报率。
- 对于油气库区、机场等大型区域，采用环形 FBG 传感网络可实现立体安防，某国际机场应用中，该系统成功拦截 12 起非法入侵事件，响应时间均小于 2 秒。
- 手术机器人：在机械臂末端安装微型 FBG 力传感器，可实时感知手术器械与组织的接触力，实现微创手术的力反馈控制，使组织损伤率降低 40%。
- 植入式监测：经生物相容性处理的 FBG 传感器可植入人体，监测颅内压、关节应力等生理参数。在脊柱融合手术中，植入的 FBG 传感器能评估植骨融合程度，为康复方案调整提供量化依据。
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FBG 传感器技术在铁路智能监测领域的应用与发展
近年来，全球铁路行业正迎来规模空前的发展热潮。在贸易增长与公路运输环境问题日益凸显的双重驱动下，各国纷纷加大铁路投资力度：美国 2008 年铁路投资近 100 亿美元，2009 年为高速铁路划拨 80 亿美元专项资金；印度计划在 “第十一个五年计划” 期间投入 500 亿美元推进铁路现代化；中国作为铁路发展的核心力量，2009 年在最高时速 350km 的高速铁路系统投入 500 亿美元，至 2020 年累计新增高铁里程超 2.5 万公里，总投资最高达 3000 亿美元。
发布日期：2025-09-02
DAS（分布式声波振动传感系统）在燃气管道监测的应用方案
随着城市燃气管道网络的不断延伸，管道安全运行面临多重挑战。一方面，管道老化、第三方施工破坏、地质沉降等因素易引发泄漏、爆管等事故，不仅造成燃气资源浪费，还可能引发火灾、爆炸等安全隐患，威胁公众生命财产安全；另一方面，传统的人工巡检、点式传感器监测等方式存在覆盖范围有限、响应不及时、预警精度低等问题，难以满足大规模、长距离燃气管道的实时监测需求。
发布日期：2025-09-01
FBG技术概述
光纤布拉格光栅 (FBG) 传感器是一种灵敏度极高且用途广泛的光学器件，可用于测量多种物理参数，例如：应变、温度、压力、振动和位移。自 1995 年第一台商用 FBG 传感器问世以来，该技术发展迅速，如今已广泛应用于各种应用领域。FBG 最简单的形式是利用光敏性，在光纤纤芯中刻录永久周期性折射率调制。
发布日期：2025-08-29
光纤传感器测量温度、应变和振动的解决方案
光纤具有重量轻、柔韧、抗雷击、寿命长和防爆等特点。它主要用于光通信，但将其用作传感器时，可以测量长光纤整条长度范围内的温度、应变和振动分布。横河电机的目标是利用光纤传感器的这些特性，将其作为桥梁、隧道和其他大型建筑等社会基础设施的健康诊断工具。此外，横河电机还致力于将光纤传感器应用于石油和化工厂，以便及早发现设备故障及其他故障。
发布日期：2025-08-26
光纤传感技术：基于光声相互作用的核心外传感突破
传统光纤传感技术多依赖外部应力、应变或温度变化与光纤纤芯内传输光场的相互作用实现传感功能。例如，嵌入式光纤布拉格光栅（FBG）的物理参数会在外力作用下发生微扰，进而导致其反射率特性改变；标准单模光纤中光场的瑞利背向散射效应同样会因外部激励产生变化，上述物理现象均为感知外部环境参数提供了关键信息支撑。
发布日期：2025-08-25
400kV电力电缆电路监测
某省级电力公司作为华东地区电网建设与运维的核心单位，肩负着保障区域内工业生产、民生用电及新能源消纳的重要使命。随着区域经济持续发展与 “双碳” 目标推进，该公司启动了 400kV 骨干输电网络升级计划，其中一条连接沿江工业园区与内陆枢纽电厂的 400kV 电力电缆回路，成为区域能源调配的关键通道
发布日期：2025-08-23