2023光纖光柵振動(dòng)測(cè)試及傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)程

光纖光柵振動(dòng)測(cè)試及傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)程目 次總則術(shù)語和符號(hào)術(shù)語符號(hào)基本規(guī)定基本要求適用范圍光纖光柵應(yīng)變傳感器性能檢測(cè)和技術(shù)要求一般規(guī)定點(diǎn)式傳感器長(zhǎng)標(biāo)距傳感器區(qū)域分布式傳感技術(shù)標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸與存放光纖光柵應(yīng)變分析儀技術(shù)要求一般規(guī)定技術(shù)要求使用和維護(hù)光纖光柵振動(dòng)測(cè)試的施工、驗(yàn)收和維護(hù)一般規(guī)定進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收施工安裝要求施工檢驗(yàn)和質(zhì)量驗(yàn)收使用和維護(hù)基于光纖光柵振動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)計(jì)算及損傷識(shí)別一般規(guī)定自振頻率阻尼振型（應(yīng)變型、位移型）撓度和變形傾角損傷（裂縫等）傳感器網(wǎng)絡(luò)采集、傳輸和控制一般規(guī)定數(shù)據(jù)同步采集和控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和顯示傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)和系統(tǒng)構(gòu)建一般規(guī)定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和格式數(shù)據(jù)通信測(cè)試方法應(yīng)用管理1總則為了規(guī)范光纖光柵傳感技術(shù)在基礎(chǔ)設(shè)施健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)效率及關(guān)于光纖光柵的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)管理水平，特制定本規(guī)程。本規(guī)程適用于各類土木結(jié)構(gòu)的光纖光柵振（長(zhǎng)標(biāo)傳感及與光纖光柵振動(dòng)測(cè)試技術(shù)相對(duì)應(yīng)的傳感網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，內(nèi)容涵蓋傳感器、解調(diào)儀、動(dòng)力參數(shù)與損傷識(shí)別及相應(yīng)的傳感網(wǎng)絡(luò)。光纖光柵振動(dòng)測(cè)試及傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)滿足用戶及功能需求、安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、維護(hù)便利。各種形式的光纖光柵傳調(diào)系統(tǒng)及傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)有良好的保護(hù)可維護(hù)性和可更換實(shí)際需要保證其設(shè)計(jì)使用壽命和足夠的耐久性。光纖光柵振動(dòng)方面的測(cè)試、施工、安裝、維護(hù)、參數(shù)分析及傳感網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，除應(yīng)符合本規(guī)程要求外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。術(shù)語和符號(hào)術(shù)語光纖光柵傳感技FiberBraggGratingSensingTechnique是以光纖光柵作為過外場(chǎng)作用下光纖光柵中心波長(zhǎng)變化來獲或轉(zhuǎn)換環(huán)境信息的一類光學(xué)傳感技術(shù)，包括光纖光柵傳感器及其解調(diào)設(shè)備。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系StructuralHealthMonitoringSystem一種集傳傳輸結(jié)構(gòu)參數(shù)與損傷識(shí)別評(píng)估與預(yù)測(cè)技為一體的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器及采集儀等硬件系統(tǒng)析及結(jié)構(gòu)分析等軟件系統(tǒng)過對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行連續(xù)（包括實(shí)時(shí)或各頻度試，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)當(dāng)前及未來服役狀況及潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和評(píng)估。光FiberOptic即光導(dǎo)纖維結(jié)構(gòu)是一種細(xì)長(zhǎng)多層同軸圓柱形體復(fù)合纖維，優(yōu)良的光傳導(dǎo)載體。標(biāo)距長(zhǎng)GaugeLength指?jìng)鞲衅髂軌蜻M(jìn)行有效測(cè)量部分的長(zhǎng)度。點(diǎn)式傳感器PointSensor測(cè)量結(jié)果只能反映被測(cè)體局部某點(diǎn)被測(cè)物理量的短標(biāo)距傳感器。長(zhǎng)標(biāo)距傳LongGaugeSensor測(cè)量結(jié)果能夠反映被測(cè)體一定特征區(qū)域被測(cè)物理量的長(zhǎng)測(cè)量標(biāo)距傳感器。分布式傳DistributedSensor能夠測(cè)量被測(cè)體被測(cè)物理量沿空間分布的傳感技術(shù)測(cè)物理量在空間的分布情況可以分為準(zhǔn)分布式光纖傳纖傳感和區(qū)域分布式光纖傳傳感器優(yōu)SensorPlacementOptimization利用盡可能少的傳結(jié)夠定的監(jiān)測(cè)目標(biāo)。PointQuasiDistribution為達(dá)到某一特定測(cè)量目標(biāo)傳感器按照特定的密度分布布設(shè)在結(jié)適當(dāng)位置。長(zhǎng)標(biāo)LongGaugeQuasiDistribution為達(dá)到某一特定測(cè)量目標(biāo)長(zhǎng)標(biāo)距傳感器按照特定密度分布布設(shè)在結(jié)適當(dāng)位置。區(qū)域分布式傳AreasSensingTechnique為實(shí)現(xiàn)大型工程結(jié)構(gòu)的早期損傷和全面技術(shù)狀況監(jiān)測(cè)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行易損分析的基礎(chǔ)上將結(jié)構(gòu)分為若干關(guān)鍵鍵區(qū)域內(nèi)采用長(zhǎng)標(biāo)距感器串聯(lián)進(jìn)行連續(xù)分布監(jiān)測(cè)的一種傳感技術(shù)。區(qū)域長(zhǎng)標(biāo)距分布布ZoneLongGaugeDistribution為達(dá)到某一特定測(cè)量目標(biāo)長(zhǎng)標(biāo)距傳感器在結(jié)構(gòu)的某些區(qū)域進(jìn)的布設(shè)方式。全域長(zhǎng)標(biāo)距分布布WholeZoneLongGaugeDistribution為達(dá)到某一特定測(cè)量目標(biāo)長(zhǎng)標(biāo)距傳感器在結(jié)構(gòu)上進(jìn)設(shè)方式。振VibrationMeasurement通過傳感器測(cè)量結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng)（如位移、速度、加速度、應(yīng)變、內(nèi)力、轉(zhuǎn)角等。動(dòng)DynamicCharacteristics結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)特性，如固有頻率、阻尼比和振型（模態(tài)。結(jié)構(gòu)狀態(tài)StructuralStateParameters反映結(jié)構(gòu)狀態(tài)的靜力參數(shù)（曲率、撓度、轉(zhuǎn)角、剛度）和動(dòng)力參數(shù)（頻率、振型、阻尼。DamageIdentification利用結(jié)構(gòu)的響應(yīng)數(shù)據(jù)來分析結(jié)構(gòu)物理參數(shù)的變化，進(jìn)而識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷的過程。參數(shù)ParametersIdentification指根據(jù)所測(cè)到的結(jié)構(gòu)應(yīng)變、位移或其他參量建立模型推算結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)的過程。荷LoadIdentification指根據(jù)所測(cè)到的結(jié)構(gòu)應(yīng)變、位移或其他參量建立模型推算結(jié)構(gòu)荷載的過程。ModelUpgrading指依據(jù)相關(guān)測(cè)試結(jié)結(jié)型能反映結(jié)構(gòu)真實(shí)狀態(tài)。累積疲FatigueDamageAccumulation結(jié)構(gòu)在動(dòng)力荷載勞而產(chǎn)生的損傷損傷程度會(huì)隨著動(dòng)載作用次數(shù)的增加而逐漸累積增加。結(jié)StructuralReliability在規(guī)定的時(shí)間和條件下，工程結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的概率。施工ConstructionMonitoring體現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路、保證施工過程的安全且為施工控制提供數(shù)據(jù)的一種手段。運(yùn)OperationMonitoring為保障被監(jiān)測(cè)對(duì)象在運(yùn)營期間的安全，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)和提供數(shù)據(jù)的一種手段。ContinuousMonitoring以連續(xù)或觸發(fā)控制方式進(jìn)行的監(jiān)測(cè)。長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)Long-termMonitoring在一段較長(zhǎng)的時(shí)間或在被監(jiān)測(cè)對(duì)象整個(gè)剩余壽命期間進(jìn)行的監(jiān)測(cè)。在OnlineMonitoring通過安裝在工程結(jié)構(gòu)上的傳感系統(tǒng)對(duì)被監(jiān)測(cè)對(duì)象的狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理并上傳至用戶端的一種監(jiān)測(cè)方式。監(jiān)測(cè)頻MonitoringFrequency指單位周期內(nèi)對(duì)被監(jiān)測(cè)對(duì)象測(cè)試的次數(shù)。性能評(píng)PerformanceAssessment根據(jù)結(jié)構(gòu)監(jiān)（檢）測(cè)數(shù)據(jù)和書面材料，對(duì)結(jié)構(gòu)的性能狀態(tài)水平進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)的活動(dòng)。Serviceability結(jié)構(gòu)能夠完成預(yù)期功能但不使人們產(chǎn)生不愉快的特性。SafetyPerformance在施工和運(yùn)營階段結(jié)構(gòu)本身的安全特性。安全評(píng)SafetyAssessment通過各種可能的測(cè)試結(jié)構(gòu)當(dāng)前的工作狀態(tài)臨界失效狀進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)其安全等級(jí)。預(yù)Early-Warning在危險(xiǎn)發(fā)生前，根據(jù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、損傷診斷和安全評(píng)定結(jié)果，向相關(guān)部門發(fā)出緊急（警告）信號(hào)的過程。Maintenance為保持工程結(jié)構(gòu)應(yīng)有的性能而進(jìn)行的例行檢查和修復(fù)活動(dòng)。Durability結(jié)構(gòu)抵抗自身和自然環(huán)境雙重因素長(zhǎng)證其經(jīng)的能力。壽命LifePrediction通過模型和所測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)工程結(jié)構(gòu)的安全存在期限的評(píng)估和預(yù)測(cè)。數(shù)據(jù)Database長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。CentralizedDataCollection數(shù)據(jù)采集設(shè)備集中且數(shù)據(jù)采集統(tǒng)一的一種數(shù)據(jù)采集方式。DiscreteDataCollection數(shù)據(jù)采集設(shè)備分散且數(shù)據(jù)采集不統(tǒng)一的一種數(shù)據(jù)采集方式。HybridDataCollection數(shù)據(jù)采集設(shè)備包含集中式和分散式的一種數(shù)據(jù)采集方式。傳感網(wǎng)SensingNetwork由傳感系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理與分析系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡(luò)。組NetworkConstruction由若干個(gè)散在的傳感系統(tǒng)通過接入網(wǎng)形成傳感網(wǎng)絡(luò)。有Transmission在兩個(gè)通信設(shè)備之間通過物理連接，將信號(hào)從一方傳輸?shù)搅硪环降募夹g(shù)。無WirelessTransmission在兩個(gè)通信設(shè)備之間不使用任何物理連接，而是通過空間傳輸?shù)囊环N技術(shù)。同步SynchronousTransmission發(fā)送方和接收方的時(shí)鐘是統(tǒng)間的傳輸是同步無間傳輸方式。異步AsynchronousTransmission不要求發(fā)送方和接收方的時(shí)鐘完全一樣，字符與字符間的傳輸是異步的數(shù)據(jù)傳輸方式。結(jié)StructureGroup為實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能，由多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)組成的結(jié)構(gòu)集合，這些結(jié)構(gòu)可以為同一類型的結(jié)構(gòu)，也可分屬不同類型的結(jié)構(gòu)。連續(xù)結(jié)ContinuousStructureGroup由同一大型基礎(chǔ)設(shè)施上多個(gè)相對(duì)獨(dú)立且在空間上連續(xù)分布的結(jié)構(gòu)集合。分散結(jié)DistributedStructureGroup由空間上分散且相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)組成的結(jié)構(gòu)集合。符號(hào)GF——傳感器靈敏度系數(shù)；OF——Opticfiber；SF——單模光纖；MF——多模光纖；FBG——光纖布拉格光柵；SNR——信噪比；MAC——模態(tài)保證準(zhǔn)則矩陣的第(i,j)個(gè)元素；T——矩陣的轉(zhuǎn)置；S——模態(tài)矩陣的奇異值比；1s——模態(tài)矩陣的最大奇異值；ms——模態(tài)矩陣的最小奇異值；——曲率；ε——應(yīng)變；γ——光頻λ——波長(zhǎng)；θ——傾角；ψ——振型（模態(tài)）；——阻尼比ωn——固有頻K——?jiǎng)偠菵m——監(jiān)測(cè)值DP——監(jiān)測(cè)值的合理值DmIm——基準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)值Ic——基準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)的狀態(tài)計(jì)算值：n——應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N——疲勞壽命MMSV——長(zhǎng)標(biāo)距應(yīng)變模態(tài)向量i——損傷識(shí)別指標(biāo)iiF——損傷識(shí)別向量iiδir——質(zhì)量規(guī)一化第i單元的r階模態(tài)應(yīng)變N—結(jié)構(gòu)內(nèi)力P——合理值[I]——閥值Im——基準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)監(jiān)測(cè)值Ic——基準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)狀態(tài)計(jì)算值Dm——監(jiān)測(cè)值Dmb——之前監(jiān)測(cè)值Dcb——之前狀態(tài)對(duì)應(yīng)計(jì)算值M——損傷度基本規(guī)定基本要求基于光纖光柵傳感的基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)目的、測(cè)對(duì)象及監(jiān)測(cè)項(xiàng)設(shè)計(jì)場(chǎng)地條件和當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)等合確定，并應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理、維護(hù)方便。光纖光柵傳感器的應(yīng)變測(cè)試要考慮溫度補(bǔ)償，封裝和粘貼要保證光纖光傳感器性能穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強(qiáng)、耐久性好。光纖光柵傳感器、應(yīng)變分析儀和組網(wǎng)元器件應(yīng)滿足精度、量程和耐久性要應(yīng)穩(wěn)監(jiān)測(cè)過程中應(yīng)定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)儀器及設(shè)備的維護(hù)準(zhǔn)。光纖光柵振動(dòng)測(cè)試及傳感網(wǎng)絡(luò)的硬件應(yīng)具有可維護(hù)性、可更換性，軟件具有兼容性、可擴(kuò)展性、易維護(hù)性，且監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件應(yīng)與硬件相匹配。在制定光纖光柵傳感器布設(shè)方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)目的、結(jié)構(gòu)受力形式、經(jīng)濟(jì)造價(jià)對(duì)傳感器進(jìn)行優(yōu)化布設(shè)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在實(shí)施前應(yīng)結(jié)合業(yè)主、設(shè)計(jì)方和施工方的意見確定實(shí)施方案，且不能對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施造成破壞。傳感網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時(shí)應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)目的和監(jiān)測(cè)內(nèi)容合理設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)結(jié)合場(chǎng)條件選擇有線或無線傳輸方式。傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)應(yīng)遵循數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的可靠性、先進(jìn)性、開放性、可擴(kuò)展性、標(biāo)準(zhǔn)化和經(jīng)濟(jì)性的基本原則。適用范圍點(diǎn)式、長(zhǎng)標(biāo)距、區(qū)域分布式光纖光柵傳感技術(shù)可用于各類建筑結(jié)構(gòu)和橋梁結(jié)構(gòu)在動(dòng)力作用下的應(yīng)變測(cè)試。本規(guī)程所規(guī)定的傳感網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及組網(wǎng)是針對(duì)于點(diǎn)式、長(zhǎng)標(biāo)距、區(qū)域分布式光纖光柵傳感測(cè)試數(shù)據(jù)。對(duì)光纖光柵傳感器及分析儀所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪和濾波等預(yù)處理后，可對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)（動(dòng)載變損傷等進(jìn)行識(shí)別規(guī)程的別的方法主要針對(duì)于光纖光柵傳感器的測(cè)試數(shù)據(jù)。光纖光柵應(yīng)變傳感器性能檢測(cè)和技術(shù)要求一般規(guī)定測(cè)量范圍：本章規(guī)定的光纖光柵應(yīng)變傳感器的選擇應(yīng)滿足正常使用、量程纖光柵應(yīng)變傳感器應(yīng)具有承受測(cè)量范圍上限1.2倍的形變能力。承受測(cè)量范圍應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《傳感器主要靜態(tài)性能指標(biāo)計(jì)算方法》GB/T18459確定。精度及穩(wěn)定性：光纖光柵應(yīng)變傳感器及其采集裝置應(yīng)有良好的測(cè)量穩(wěn)定性和重復(fù)性。當(dāng)變形恢復(fù)至小于滿量程形變后，其外觀及主要性能應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)4.3的規(guī)定。對(duì)于長(zhǎng)期測(cè)量或健康監(jiān)測(cè)，傳感器需要有優(yōu)良的長(zhǎng)期耐久和傳感穩(wěn)定性。傳感器及其部件的使用壽命要求應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)4.1.5的規(guī)定。分辨率：指?jìng)鞲衅骺蓽y(cè)量的輸入信號(hào)最小變化量，傳感器的分辨率應(yīng)滿足被測(cè)物理量的最小變化值應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)傳感器主要靜態(tài)標(biāo)計(jì)算方法》GB/T18459確定。模數(shù)和帶寬：在滿足測(cè)量和信號(hào)傳輸?shù)臈l件下，優(yōu)先選用低模數(shù)的光纖，降低光纖的損耗，提高光纖的傳感穩(wěn)定性。根據(jù)測(cè)量需求，選擇有一定的帶寬、適宜材料的光纖及模數(shù)盡量降低色散。對(duì)于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選傳感元器件應(yīng)具有足夠的壽命及耐久規(guī)換5難以更換的元件壽20術(shù)水平設(shè)計(jì)用于長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)時(shí)光纖傳感器應(yīng)具備優(yōu)良的疲勞2×106具備優(yōu)良的抗紫外線老化、抗凍融、抗?jié)駸崂匣疤厥猸h(huán)境下的抗酸堿鹽侵蝕等性能。4）對(duì)于短期監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際選擇和設(shè)計(jì)傳點(diǎn)式傳感器點(diǎn)式光纖光柵應(yīng)變傳感器，相對(duì)于被測(cè)結(jié)構(gòu)或反映結(jié)構(gòu)被測(cè)物理量的特征尺度可視為“點(diǎn)標(biāo)距長(zhǎng)10mm，如4-1（a）纖光柵應(yīng)變傳測(cè)結(jié)構(gòu)局部或某點(diǎn)的應(yīng)變變化。點(diǎn)式準(zhǔn)分布，為了達(dá)到某一特定監(jiān)測(cè)目標(biāo)，將點(diǎn)式傳感器按照特定的密度分布布設(shè)在結(jié)構(gòu)的適當(dāng)位置，并用一根或一組光纖串聯(lián)，如4-1（b）所示。點(diǎn)點(diǎn)傳感器光纖解調(diào)儀（a）點(diǎn)點(diǎn)傳感器光纖解調(diào)儀（b）圖4-1點(diǎn)式光纖傳感器及點(diǎn)式傳感器準(zhǔn)分布布設(shè)應(yīng)變及溫度傳應(yīng)變長(zhǎng)的變化應(yīng)計(jì)λb為中心波長(zhǎng)，n為纖為折射率調(diào)制周期，Δλb為反射光中心波長(zhǎng)變?yōu)閼?yīng)變變分別為光纖的有效彈光系數(shù)，熱膨脹系數(shù)和熱光系數(shù)。(1)f

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(4-1)加速度傳感。加速度測(cè)量系統(tǒng)，包括加速度傳感器，光纖解調(diào)系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析系統(tǒng)過傅里葉變化等手段獲得系統(tǒng)FBG的方式牢固固定。性能需求，溫度范圍-20-50100Hz范圍±20m/s20.01。封裝保護(hù)礎(chǔ)設(shè)施上長(zhǎng)期測(cè)量時(shí)FBG傳感器進(jìn)裝錨固段的長(zhǎng)度應(yīng)大于有效粘結(jié)滑移長(zhǎng)度，封裝結(jié)FRP銹鋼或其他一些高耐久封裝結(jié)構(gòu)形式。適宜測(cè)試對(duì)象。交通基礎(chǔ)設(shè)施工程結(jié)構(gòu)中均質(zhì)構(gòu)件，如鋼桁架橋梁的鋼構(gòu)懸索橋中的鋼懸橋的鋼應(yīng)變以及鋼凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋應(yīng)力應(yīng)變、索力、土壓力、腐蝕與結(jié)構(gòu)撓度等。長(zhǎng)標(biāo)距傳感器一般規(guī)定標(biāo)距長(zhǎng)度應(yīng)大于10cm，相對(duì)于被測(cè)結(jié)構(gòu)被測(cè)特征物理量的尺度范圍不能視為“點(diǎn)”，如4-2所示。應(yīng)反映被測(cè)結(jié)構(gòu)一定區(qū)域或特征尺度范圍內(nèi)的物理量變礎(chǔ)設(shè)施工程結(jié)構(gòu)，特別是混凝土工程結(jié)構(gòu)。能準(zhǔn)確有效反映被測(cè)結(jié)應(yīng)在任何安裝形式下均能形成標(biāo)距段均勻應(yīng)變場(chǎng)和長(zhǎng)標(biāo)距傳感特性。長(zhǎng)標(biāo)為實(shí)現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)全面監(jiān)測(cè)應(yīng)將長(zhǎng)標(biāo)距傳分布布設(shè)在結(jié)構(gòu)的適當(dāng)位置，如圖4-2（b；適宜測(cè)量對(duì)象，各類交通基設(shè)施的長(zhǎng)距離大范圍動(dòng)靜態(tài)監(jiān)測(cè)與檢測(cè)，特別是大跨混凝土結(jié)構(gòu)。圖4-2長(zhǎng)標(biāo)距傳感器及長(zhǎng)標(biāo)距準(zhǔn)分布布長(zhǎng)標(biāo)FBG傳感器長(zhǎng)標(biāo)距封裝。應(yīng)采用高耐久性的材料FBG傳感器進(jìn)行長(zhǎng)標(biāo)封裝后在標(biāo)距范圍內(nèi)形成均勻的應(yīng)變場(chǎng)，如4-3所示；根據(jù)工況條件，標(biāo)距長(zhǎng)度應(yīng)在10cm-200cm范圍內(nèi)選定。圖4-3 長(zhǎng)標(biāo)距FBG光纖傳感器設(shè)計(jì)長(zhǎng)標(biāo)距封裝原則。標(biāo)距長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)所需要測(cè)測(cè)量對(duì)象為非均質(zhì)時(shí)標(biāo)距長(zhǎng)度宜大于所測(cè)量對(duì)象為均質(zhì)材料時(shí)標(biāo)距長(zhǎng)度；封裝后長(zhǎng)標(biāo)FBG傳感器的線性度、精度及靈敏度應(yīng)相應(yīng)傳感性能；長(zhǎng)標(biāo)FBG傳感器在標(biāo)距長(zhǎng)度范圍內(nèi)形成均勻應(yīng)變場(chǎng)，標(biāo)距范圍內(nèi)應(yīng)變1.0%；封裝材料采用高耐久的纖維銹鋼傳器的耐久性和長(zhǎng)期檢測(cè)的穩(wěn)定性應(yīng)傳感器的使用壽命應(yīng)于5年，長(zhǎng)期測(cè)量穩(wěn)定（誤差＜0.8%；長(zhǎng)標(biāo)距封裝后傳感器應(yīng)結(jié)實(shí)可靠，適合交通基礎(chǔ)設(shè)施工程使用。多點(diǎn)準(zhǔn)分布測(cè)量。將兩個(gè)長(zhǎng)標(biāo)FBG傳感器首尾進(jìn)行熔接或通過法蘭連接，連接后光強(qiáng)度衰減應(yīng)小于20dB；應(yīng)根據(jù)所測(cè)量物理量變化范圍，設(shè)計(jì)好每個(gè)所串FBG傳波長(zhǎng)范圍，避免測(cè)量過FBG傳感器波長(zhǎng)的重疊；熔接時(shí)嚴(yán)格控制接頭處的光強(qiáng)損對(duì)熔接端進(jìn)行保護(hù)處彎折；相鄰FBG傳感器之間應(yīng)留有足夠的熔接冗余長(zhǎng)25cm。長(zhǎng)標(biāo)距封裝后性能要求。在長(zhǎng)標(biāo)距范圍內(nèi)形成穩(wěn)定的應(yīng)變場(chǎng)，測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠；抗噪音干擾能力強(qiáng)；通過長(zhǎng)標(biāo)傳5長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)穩(wěn)面要求誤。適宜檢測(cè)對(duì)（檢測(cè)交通基礎(chǔ)設(shè)施中非均質(zhì)如混凝土橋橋縫發(fā)施工程結(jié)構(gòu)的平均應(yīng)變、加速度、撓度、地基與基礎(chǔ)的變形及滑移等。區(qū)域分布式傳感技術(shù)一般規(guī)定傳感標(biāo)距長(zhǎng)度應(yīng)滿足工況條件對(duì)標(biāo)距長(zhǎng)度的要求；多個(gè)長(zhǎng)標(biāo)距光纖傳（段應(yīng)用光纖連接起來實(shí)現(xiàn)區(qū)域分布式傳應(yīng)低接續(xù)損耗；區(qū)域分布式傳感器分兩種方式，長(zhǎng)標(biāo)距區(qū)域布設(shè)（圖4-4（a）和長(zhǎng)標(biāo)距全域布設(shè)（圖4-4（b；適合長(zhǎng)距離大范圍的工程結(jié)構(gòu)的在線監(jiān)測(cè)和定期檢測(cè)別通基礎(chǔ)設(shè)施。區(qū)域1 區(qū)域2 區(qū)域i（a）（b）圖4-4區(qū)域分布式布設(shè)區(qū)域分布式傳感技術(shù)標(biāo)距長(zhǎng)度。根據(jù)工況條件，標(biāo)距長(zhǎng)度應(yīng)10cm-200cm范圍內(nèi)選定。應(yīng)變測(cè)長(zhǎng)標(biāo)FBG傳感技術(shù)的應(yīng)變測(cè)量精度應(yīng)滿足本規(guī)4.2求。測(cè)量速度。長(zhǎng)標(biāo)FBG光纖傳感技術(shù)宜進(jìn)行動(dòng)態(tài)或靜態(tài)測(cè)量，長(zhǎng)標(biāo)淵光纖傳感器宜進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量。應(yīng)在對(duì)結(jié)構(gòu)采用易損性分析的基礎(chǔ)鍵測(cè)選擇長(zhǎng)標(biāo)距區(qū)域布設(shè)或長(zhǎng)標(biāo)距全域布設(shè)兩種方式進(jìn)行布設(shè)工程結(jié)圍監(jiān)測(cè)的部位比較長(zhǎng)對(duì)于關(guān)鍵域需要多個(gè)傳感器分布布設(shè)，構(gòu)成單個(gè)傳感區(qū)域。對(duì)于確定了的傳感區(qū)域，在該區(qū)域全面粘貼長(zhǎng)標(biāo)距傳感器，則結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的損傷能被區(qū)域分布的傳感器準(zhǔn)確識(shí)別，即為長(zhǎng)標(biāo)距區(qū)域布設(shè)。特殊情況下，對(duì)于某些重要或者復(fù)雜的交通工程結(jié)構(gòu)，且在結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)損傷的概率差別不大，需根據(jù)監(jiān)測(cè)目的對(duì)結(jié)構(gòu)全域進(jìn)行傳感器布設(shè)，即采用長(zhǎng)標(biāo)距全域布設(shè)。適宜測(cè)量對(duì)礎(chǔ)設(shè)施的長(zhǎng)距離大范圍動(dòng)靜態(tài)監(jiān)測(cè)與檢測(cè)別跨混凝土結(jié)構(gòu)。標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸與存放傳感器標(biāo)志傳感器型號(hào)及規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)要求并有生產(chǎn)廠家的合格證感器應(yīng)配合傳感器布設(shè)圖進(jìn)行標(biāo)識(shí)對(duì)于點(diǎn)式傳感器布設(shè)方式的標(biāo)識(shí)應(yīng)布設(shè)位置的標(biāo)識(shí)對(duì)于區(qū)域分布式傳感器的布設(shè)圖應(yīng)包含按傳感器布設(shè)的標(biāo)識(shí)，以及各個(gè)區(qū)域內(nèi)傳感器的布設(shè)標(biāo)識(shí)4-1光纖傳感器表。表4-1光纖傳感器現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)表區(qū)域編號(hào)傳感器編號(hào)參數(shù)記錄檢驗(yàn)員備注初始波長(zhǎng)應(yīng)變系數(shù)溫度系數(shù)標(biāo)距長(zhǎng)度傳感器的引出光纖及其與主干光纜直接連接部位需進(jìn)行醒目的標(biāo)識(shí)連位置以及布設(shè)條件，需在傳感器布設(shè)圖上標(biāo)識(shí)4-2光纖接表。表4-2光纖接頭現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)表區(qū)域編號(hào)接頭數(shù)量是否有現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)檢驗(yàn)員備注對(duì)于傳感器安裝過程中出現(xiàn)連接或熔接的情況，需在傳感器布設(shè)圖上標(biāo)識(shí)，定期對(duì)該部位進(jìn)行光損情況的抽檢和調(diào)查。抽檢和確認(rèn)各傳感器的傳傳感器都應(yīng)有標(biāo)5%的傳感器進(jìn)行傳檢不合格則在同批次的產(chǎn)抽檢驗(yàn)，如果雙倍加抽檢驗(yàn)仍不合格則做退貨處理。傳感器包裝應(yīng)符合下列規(guī)定：包裝層應(yīng)包括硬質(zhì)或半硬質(zhì)的外殼、松散或軟質(zhì)充填材料和防潮層。包裝層應(yīng)采用不燃或難燃材料，其材質(zhì)、規(guī)格及厚度等應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。硬質(zhì)或半硬質(zhì)的外殼的粘貼應(yīng)鋪設(shè)應(yīng)貼應(yīng)緊滑動(dòng)、松弛及斷裂現(xiàn)象。硬質(zhì)或半硬質(zhì)外殼的拼接縫隙不應(yīng)結(jié)材料勾縫填滿應(yīng)錯(cuò)開，外層的水平接縫應(yīng)設(shè)在側(cè)下方。松散或軟質(zhì)充填材料應(yīng)按規(guī)定的密度壓縮其體積，疏密應(yīng)均勻。防潮層應(yīng)緊密粘貼在松散或軟質(zhì)閉皺褶、裂縫等缺陷。防潮層的立管應(yīng)由包裝層的低端向高端敷設(shè)環(huán)向搭接縫應(yīng)縱搭接縫應(yīng)位于包裝層的側(cè)面，并順?biāo)?。傳感器連接處及法蘭部位的包裝層結(jié)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)單操作功能。傳感器的引出光纖及其與主干光纜直接連接部位需進(jìn)行保護(hù)。傳感器之間的光纖熔接接頭需放置在傳感器保護(hù)罩內(nèi)或穿管保護(hù)。傳感器串接鏈不用的尾端必須放置在傳感器保護(hù)罩內(nèi)，保持美觀整潔。傳感器引出的光纖尾纖5cm。光纖連接處必須進(jìn)行可靠固定，保證光纖傳輸線路的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器運(yùn)輸應(yīng)JB/T9329-1999的相關(guān)規(guī)定。傳感器的驗(yàn)收檢查傳感器的標(biāo)識(shí)及包裝是否完整；檢查傳感器的數(shù)量和傳感性能是否符合出廠標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求；4-3光纖傳感器進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收表；表4-3光纖傳感器進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收表生產(chǎn)日期型號(hào)/規(guī)格數(shù)量/抽檢數(shù)檢驗(yàn)記錄結(jié)論檢驗(yàn)員備注外觀傳感性能（靈敏度系數(shù)及穩(wěn)定性等）傳感器存放應(yīng)符合下列規(guī)定：根據(jù)傳感器數(shù)量等確定現(xiàn)場(chǎng)貯存位置和面積，不同類型傳感器應(yīng)做好防火、防潮、防曬、防雨等保護(hù)措施；傳感器貯存前，相關(guān)人員應(yīng)清理現(xiàn)場(chǎng)并做好準(zhǔn)備工作；傳感器貯存后，相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)技術(shù)資料和傳感器購買憑證做好記錄工作；相關(guān)人員應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)傳感器有效標(biāo)識(shí)，并注意保護(hù)標(biāo)識(shí)；相關(guān)人員應(yīng)定期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)傳感器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。光纖光柵應(yīng)變分析儀技術(shù)要求一般規(guī)定5.1.1光纖光柵應(yīng)變分析儀應(yīng)滿足下列要求：應(yīng)滿4章傳感器測(cè)量要求的規(guī)定；生產(chǎn)企業(yè)通過質(zhì)量管理體系認(rèn)證產(chǎn)品獲得由有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的驗(yàn)報(bào)告；清楚地標(biāo)明制造者名稱、型號(hào)和系列，并在外殼上標(biāo)明唯一編號(hào)；配有與光纖光柵應(yīng)變分析儀型號(hào)和系列相符的使用說明書；要有與光纖光柵應(yīng)變分析儀規(guī)定的產(chǎn)品的技術(shù)求。技術(shù)要求光纖光柵應(yīng)變分析儀的技術(shù)要求，應(yīng)包括以下各項(xiàng)：外形尺寸。質(zhì)量(在工作條件下)。電源類型。法蘭接頭型號(hào)。電池工作時(shí)間(新電池要在最大功耗情況下測(cè)量)。按照技術(shù)要求工作時(shí)電壓[交流電和(或)電池]的范圍預(yù)熱規(guī)定預(yù)熱時(shí)間。當(dāng)電池電壓過低使光纖光柵應(yīng)變分析儀性能超出技術(shù)要求時(shí)的指示方式。采樣頻率的檔位和(或)可設(shè)置范圍。各通道可檢出的傳感器中心波長(zhǎng)和(或)允許的波長(zhǎng)變化范圍。提供信號(hào)監(jiān)測(cè)的輸(或無)方式輸(或)比例輸提供輸出響應(yīng)時(shí)間、線性、比例輸出的最大輸出能力和穩(wěn)定性。有(或無)閘門閾值的準(zhǔn)確度和回差及開關(guān)輸出的保持時(shí)間。本地保存數(shù)據(jù)時(shí)儲(chǔ)儲(chǔ)容量過低時(shí)式。振動(dòng)測(cè)試用的光纖光柵應(yīng)變分析儀5-1的要求表5-1光纖光柵解調(diào)儀性能指標(biāo)光學(xué)指標(biāo)光學(xué)通道數(shù)1-128波長(zhǎng)變化范圍≥40nm穩(wěn)定性5pm重復(fù)性2pm應(yīng)變精度±(1.0-5.0)με溫度精度±(0.5-1.5)℃動(dòng)態(tài)范圍25dB掃描頻率(1-2000)Hz光學(xué)接頭FC/APC電器特性電源供應(yīng)7-36VDC（含100-240VAC）數(shù)據(jù)傳輸接口以太網(wǎng)功率（35-50）W機(jī)械特性工作溫度-20℃-50℃工作濕度＜80%（無凝結(jié)）儲(chǔ)存溫度-20℃-60℃儲(chǔ)存濕度＜95%（無凝結(jié)）使用和維護(hù)將光纖傳感器通過法蘭接頭接入光纖光柵應(yīng)變分析儀析操作系統(tǒng)的電腦連接到光纖光柵應(yīng)變分析儀。連接操作電腦檢查光纖光柵應(yīng)變分析儀的驅(qū)動(dòng)檢查法應(yīng)滿足制造者技術(shù)規(guī)范給出的規(guī)定。運(yùn)行光纖光柵應(yīng)變分析儀，檢查各通道內(nèi)的傳感器是否全部正確識(shí)別。對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的中心波長(zhǎng)變樣時(shí)間值重復(fù)進(jìn)行檢測(cè)應(yīng)滿足本規(guī)5.26.2的相關(guān)規(guī)定。正式開始測(cè)試應(yīng)預(yù)先測(cè)10分鐘檢查否正確，檢查是否有斷點(diǎn)和數(shù)據(jù)丟失。設(shè)定文件保存路徑和文件名，設(shè)置前應(yīng)檢查磁盤存儲(chǔ)空間是否足夠，檢查方法滿足本規(guī)程5.2的相關(guān)規(guī)定。光纖光柵應(yīng)變分析儀應(yīng)定期送到具有資質(zhì)的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)檢定，檢定為格并在計(jì)量有效期內(nèi)使用，一般每年至少檢定一次。光纖光柵振動(dòng)測(cè)試的施工、驗(yàn)收和維護(hù)一般規(guī)定傳感器安裝工程施工質(zhì)量控制應(yīng)符合下列規(guī)定:光纖光柵應(yīng)變傳感器安裝前應(yīng)按本規(guī)范進(jìn)行傳感器進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)錄A表A記錄。光纖光柵應(yīng)變傳感器安裝的各分項(xiàng)工程應(yīng)按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量控制，每個(gè)分項(xiàng)工程應(yīng)有自檢記錄。傳感器安裝工程質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)符合下列規(guī)定:參加安裝工程施工和質(zhì)量驗(yàn)收人員應(yīng)具備相應(yīng)的資格。承擔(dān)有關(guān)安全性能檢測(cè)的單位，必須具有相應(yīng)資質(zhì)。儀器設(shè)備應(yīng)滿足精度要求，并應(yīng)在檢定有效期內(nèi)。分項(xiàng)工程質(zhì)量驗(yàn)收均應(yīng)在傳感器安裝單位自檢合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行。分項(xiàng)工程質(zhì)量應(yīng)分別按主控項(xiàng)目和一般項(xiàng)目檢查驗(yàn)收。傳感器包裝工程應(yīng)在傳感器安裝單位檢查單位驗(yàn)收，并形成驗(yàn)收文件。傳感器使用和維護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定:具有完善的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、安裝工藝及使用操作規(guī)程。具有健全的維護(hù)過程控制制度。進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收主控項(xiàng)目進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收文件，必須包括下列資料:傳感器布設(shè)圖；傳感器產(chǎn)品出廠合格證；光纜導(dǎo)線、法蘭連接頭FBG分析儀驗(yàn)收合格證書。一般項(xiàng)目進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收文件，還應(yīng)包括下列資料:安裝配件清單；安裝、使用維護(hù)說明書；光纖傳感器熔接和法蘭連接說明書。安裝配件應(yīng)與安裝配件清單內(nèi)容相符，應(yīng)配備適當(dāng)長(zhǎng)度的光纜導(dǎo)線。傳感器外觀不應(yīng)存在明顯的損壞。施工安裝要求傳感器安裝工程應(yīng)按照經(jīng)審查合格的設(shè)計(jì)文件和經(jīng)設(shè)計(jì)院審查批準(zhǔn)的施工方案施工。傳感器連接工程施工前，對(duì)于各個(gè)布設(shè)點(diǎn)應(yīng)采用相同材料和連接工藝，經(jīng)有關(guān)各方確認(rèn)后方可進(jìn)對(duì)于周期性的數(shù)據(jù)采集應(yīng)采用相同的數(shù)據(jù)格式行記錄。傳感器安裝工程的施工作業(yè)環(huán)境和條件，應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和施工工藝的要求。傳感器安裝和包裝工程不宜在雨雪天氣中露天施工。施工檢驗(yàn)和質(zhì)量驗(yàn)收外觀檢查傳感器安裝是否平整，傳感器連接處引線有無破壞等。光路檢查將傳感器某一通道的接頭與激光筆連觀察該亮光，有則光路通，無則仔細(xì)查找斷路位置，然后進(jìn)行光纖連接。信號(hào)檢測(cè)將所有通道的接頭與解調(diào)儀連查看各傳定不正常傳感器的位置，然后進(jìn)行更換。驗(yàn)收記錄填寫驗(yàn)收記錄附錄表A。使用和維護(hù)一般規(guī)定編制光纖傳感系統(tǒng)的使用及維護(hù)計(jì)劃定期對(duì)傳感器的外觀進(jìn)行觀察，每隔半年至一年對(duì)光纖傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)；光纖出現(xiàn)衰減嚴(yán)重或光路不同的情況，需對(duì)光纖及傳感器進(jìn)行修復(fù)或更換；光纖傳感器的修復(fù)及更換以不影響其他傳感器的正常監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)。在使用傳感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)目的進(jìn)行具體布設(shè)，當(dāng)存在多個(gè)監(jiān)測(cè)目的時(shí)候，需能同時(shí)滿足多個(gè)監(jiān)測(cè)目標(biāo)的需要。光纖傳感器對(duì)于以損傷識(shí)別為監(jiān)測(cè)目標(biāo)的布置原則：宜在結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵桿件、關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行區(qū)域分布式布設(shè)；光纖傳感器對(duì)于以裂縫為監(jiān)測(cè)目標(biāo)的布置原則：對(duì)判斷結(jié)構(gòu)是否會(huì)開裂時(shí)，傳感器的布置原則同以損傷識(shí)別為監(jiān)測(cè)目標(biāo)的布置原則，對(duì)跟蹤既有裂縫的發(fā)展時(shí)，傳感器的布置原則應(yīng)在已經(jīng)開裂的部位跨越裂縫布置傳感器；光纖傳感器對(duì)于以變形為監(jiān)測(cè)目標(biāo)的布置原則對(duì)于以變形為監(jiān)測(cè)目標(biāo)置原則應(yīng)沿著結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度方向以一定的間隔長(zhǎng)度布置或全域分布式布設(shè)在結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵壓區(qū)同時(shí)布置傳獲得關(guān)鍵和軸高度；光纖傳感器對(duì)于以結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)為監(jiān)測(cè)目標(biāo)的布置原則慮結(jié)構(gòu)模態(tài)的階測(cè)應(yīng)避免將測(cè)點(diǎn)布在模態(tài)節(jié)在使用階段振動(dòng)測(cè)試宜采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方式，從正在使用的結(jié)構(gòu)中實(shí)時(shí)獲取應(yīng)變數(shù)據(jù)并計(jì)算相關(guān)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)估結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)識(shí)別可能生的損傷和結(jié)對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)的計(jì)規(guī)7相關(guān)規(guī)定。斷裂光纖的修復(fù)確定光損嚴(yán)重或斷裂破壞位置；將斷裂處的兩個(gè)端部的樹脂涂料層剝除；選擇光纖連接方式熔接或機(jī)械連接；光線切割和連接（參考上述；對(duì)連接處進(jìn)行封裝和保護(hù)；對(duì)修復(fù)和更換做好記錄和備案?；诠饫w光柵振動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)計(jì)算及損傷識(shí)別一般規(guī)定結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)計(jì)算及損傷識(shí)別均是基于光纖光柵的應(yīng)變測(cè)試數(shù)據(jù)。在反演結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)及損傷識(shí)別的過認(rèn)為結(jié)構(gòu)的當(dāng)前狀態(tài)是一種性、時(shí)不變的穩(wěn)定系統(tǒng)。標(biāo)距光纖傳感器測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)計(jì)算及損傷識(shí)別。自振頻率結(jié)構(gòu)的自振頻率識(shí)別宜采用對(duì)光纖光柵應(yīng)變時(shí)程數(shù)據(jù)的傅里葉變換的方法，5處以上的采用光纖光柵應(yīng)變時(shí)程數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)避開車輛荷載激勵(lì)附近段的時(shí)程，避免反演的自振頻率與激勵(lì)自振頻率相互干擾。對(duì)于采用風(fēng)荷載等隨機(jī)激勵(lì)獲取自振頻率時(shí)，應(yīng)采用多次測(cè)量取均值，提高識(shí)別精度。采用區(qū)域分布式光纖傳感器反演自振頻率時(shí)，需要考慮某些區(qū)域因損傷或阻尼fa f=f1頻譜εεmaxfa f=f1頻譜εεmax=fbfa2f1

（7-1）結(jié)構(gòu)阻尼的識(shí)別也可采用自由振動(dòng)衰減法，由光纖光柵應(yīng)變時(shí)程數(shù)據(jù)測(cè)出結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)衰減曲線，按衰減曲線的應(yīng)變振幅衰減快慢由（7-2）式計(jì)算出阻尼比。(lnn)/2m

（7-2）nm式中，n為第n個(gè)應(yīng)變振幅，nm為經(jīng)歷m圈周期循環(huán)后的應(yīng)變振幅。5光柵應(yīng)變時(shí)程數(shù)據(jù)計(jì)算出的阻尼比，綜合分析得到相對(duì)應(yīng)的阻尼比。對(duì)于采用風(fēng)荷載等隨機(jī)激勵(lì)獲取阻尼比時(shí)，應(yīng)采用多次測(cè)量取均值，提高識(shí)別精度。采用區(qū)域分布式光纖傳感器反演阻尼比時(shí)，需要考慮某些區(qū)域因損傷或裂感器的反演結(jié)果。振型（模態(tài)）結(jié)構(gòu)的應(yīng)變振型（模態(tài)）識(shí)別宜通過對(duì)各監(jiān)測(cè)單元應(yīng)變時(shí)程實(shí)施傅里葉換階自振頻率下不同位置處的幅值之間的比例關(guān)系即為結(jié)構(gòu)的模態(tài)振型。結(jié)構(gòu)曲率振型（模態(tài)）識(shí)別應(yīng)基于曲率與應(yīng)變之間存在的關(guān)系，即通過式（7-3）獲得r r r rTr,r,,r,,r

1

,2,

,,n1 2 i

rr r rR R R R （7-3）式中，r——第i個(gè)單元的曲率在第r階模態(tài)下的幅值，r——參考單元的曲率i Ri在第r階模態(tài)下的幅值，其中，rr式中， ——第i個(gè)單iiyiiyi結(jié)構(gòu)位移振型識(shí)別宜根據(jù)位移與應(yīng)變之間存在的直接關(guān)系，可通過下述兩種方式獲得：采用積

L

rdxdx由應(yīng)變計(jì)算第r階位移振型。y采用共軛梁法由應(yīng)變計(jì)r階位移振型。采用區(qū)域分布式光纖傳感器反演振型時(shí)，需要考慮某些區(qū)域因損傷或裂縫發(fā)生較大變化，此時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行振型平滑處理。點(diǎn)應(yīng)變反演的振型、長(zhǎng)標(biāo)距應(yīng)變反演的振型和位移振型相互間存在轉(zhuǎn)換關(guān)系，從精確性方面考慮，宜采用長(zhǎng)標(biāo)距應(yīng)變反演的振型反推其他兩種振型。撓度和變形識(shí)別曲率識(shí)別宜針對(duì)傳感器的布設(shè)情況采用相應(yīng)的方法：對(duì)于單元截面高度上只布設(shè)一只傳纖維對(duì)于單元截面高度上布兩只或多只傳感器的情況，宜通過應(yīng)變直接計(jì)算曲率。撓度識(shí)別宜采用下列方法：共軛梁法，將實(shí)梁的曲率分布作為等效荷載施加在虛梁上計(jì)為實(shí)梁的撓軛考附纖維纖維模型解析結(jié)到有限元模型上可計(jì)算撓度。撓度識(shí)別還可采用二次積分等方法。傾角7.6.1傾角識(shí)別可采用下列方法：直接測(cè)量計(jì)算法，利用長(zhǎng)標(biāo)距應(yīng)變計(jì)算單元的相對(duì)傾單元的相對(duì)傾角求和即可計(jì)算傾軛將實(shí)作為等效荷載施加在虛梁上計(jì)算虛梁剪力分布，將其等效為實(shí)梁的傾角分布。損傷（裂縫、腐蝕、支座退化等）結(jié)構(gòu)的裂縫或損傷可采用靜力直接法，通過對(duì)比相關(guān)的閥值規(guī)定，比較實(shí)測(cè)的應(yīng)變/曲率/撓度，判斷損傷是否發(fā)生。裂縫的寬度可利用長(zhǎng)標(biāo)距光纖光柵傳感器的應(yīng)變測(cè)量值直接計(jì)算。結(jié)構(gòu)的裂縫或損傷可采用靜力間接法，通過比較特定荷載形式下各單元的長(zhǎng)標(biāo)距光纖光柵傳感器的應(yīng)變比值值發(fā)生顯著變則對(duì)應(yīng)位置或單元生損傷。結(jié)構(gòu)的裂縫或損傷可采用動(dòng)力指紋法，動(dòng)力指紋主要有頻率基指紋、應(yīng)變模態(tài)態(tài)應(yīng)變應(yīng)變模態(tài)這些方法中動(dòng)力指紋采用基于光纖傳感應(yīng)變數(shù)據(jù)求得，應(yīng)變模態(tài)損傷識(shí)別的方法可參考附B。對(duì)于點(diǎn)式光纖傳感器，宜采用頻率基指紋、應(yīng)變模態(tài)、應(yīng)變模態(tài)柔度法等動(dòng)力損傷識(shí)別對(duì)于區(qū)域光纖傳應(yīng)變應(yīng)變模態(tài)模態(tài)、應(yīng)變模態(tài)柔度法等動(dòng)力損傷識(shí)別方法。疲勞裂縫或損傷識(shí)別可采用統(tǒng)計(jì)應(yīng)力譜結(jié)合材料的應(yīng)力-壽命曲線和累計(jì)損傷機(jī)理進(jìn)行損傷識(shí)別。鋼筋銹蝕識(shí)別可采用以下方法：纖維模型解析法，應(yīng)變輸入纖維模型計(jì)算鋼筋面積鋼筋的腐蝕應(yīng)較鋼筋和周圍混凝土之間的差值，識(shí)別鋼筋銹蝕。支座老化/失效可通過動(dòng)力參數(shù)（如結(jié)構(gòu)固有頻率、應(yīng)變模態(tài)等）變化進(jìn)行識(shí)別，動(dòng)力參數(shù)可由光纖光柵應(yīng)變數(shù)據(jù)求得。支座的不均勻沉降可通過結(jié)構(gòu)中不同位置處區(qū)域光纖傳感器所測(cè)試的應(yīng)變時(shí)程的變化（沉降前后）進(jìn)行相關(guān)動(dòng)力分析后確定。荷載識(shí)別荷載識(shí)別可采用下列方法：彎矩法，利用纖維模型法可計(jì)算單元的彎矩分載之間的關(guān)系反算荷載線面積動(dòng)荷載通過結(jié)構(gòu)時(shí)的應(yīng)變時(shí)程面積與單位荷載下的影響線面積之間的比值就是移動(dòng)荷載傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集、處理一般規(guī)定8.1.1光纖傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)的采集、處理與傳輸?shù)挠布O(shè)備與軟件等，應(yīng)按下表的內(nèi)容及要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)和安裝。表8‐1數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)內(nèi)容和要求內(nèi)容子類目（系統(tǒng)）應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)和安裝的內(nèi)容硬件（設(shè)備）軟件工作機(jī)制1、數(shù)據(jù)的采集1）設(shè)計(jì)與選型應(yīng)保及時(shí)獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)；2）術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足國家相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求。包括：1）采集模式；2）采集頻率；3）頻次；4）觸發(fā)閾值；5）分布關(guān)系2、數(shù)據(jù)的處理應(yīng)能糾正或剔除異常數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量3、數(shù)據(jù)通信與傳輸應(yīng)能高質(zhì)量的傳輸數(shù)據(jù)，應(yīng)具備傳輸質(zhì)量校驗(yàn)機(jī)制4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理應(yīng)具備標(biāo)準(zhǔn)化的讀取、存儲(chǔ)接口，應(yīng)能保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化、安全性、可靠性、共享性以及對(duì)應(yīng)用軟件的友好性等數(shù)據(jù)采集與控制數(shù)據(jù)采集設(shè)備的分布應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的特征、監(jiān)測(cè)需求、傳感器布設(shè)位置和數(shù)設(shè)備條件等設(shè)計(jì)（設(shè)備和傳感器之間的拓?fù)浣Y(jié)（分布式設(shè)備分布方式宜按下表設(shè)計(jì)采集設(shè)備的分布方式：表8-2數(shù)據(jù)采集與傳輸子系統(tǒng)內(nèi)容和要求情形采集硬件分布情形一情形二備注設(shè)備分散、測(cè)點(diǎn)多、傳輸距離遠(yuǎn)（一般＞10km）（一般≤10km）★：表示一般宜采用（1）總體集中采集按需/指定★中小單體結(jié)構(gòu)整體、大跨徑橋梁的特定部位和區(qū)域監(jiān)測(cè)常用（2）總體分散采集★按需/指定結(jié)構(gòu)群、大跨徑橋梁全區(qū)域監(jiān)（3）混合總體分散采集★按需/指定測(cè)常用局部集中采集采集設(shè)備按照其采集的時(shí)間頻度、頻次和時(shí)間間隔等內(nèi)容，應(yīng)分為全時(shí)采依據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需求和結(jié)進(jìn)行選擇。數(shù)據(jù)采集頻率應(yīng)能夠反映被監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的行為和狀態(tài)，并滿足監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)2倍以上。數(shù)據(jù)采集的時(shí)間同步性包括（1嚴(yán)格的同步采集（2符合監(jiān)測(cè)需求。表8-3數(shù)據(jù)采集時(shí)間同步性和時(shí)間長(zhǎng)度的說明時(shí)間的同步性同步采集（3）異步采集（1）嚴(yán)格同步采集（2）偽同步采集各級(jí)采集設(shè)備的要求數(shù)據(jù)分析的要求時(shí)間同步誤差應(yīng)滿足同結(jié)構(gòu)同類型待測(cè)量≤0.1ms應(yīng)滿足監(jiān)測(cè)需求同結(jié)構(gòu)不同類型待測(cè)量≤1ms時(shí)間長(zhǎng)度任何采集模式都應(yīng)保證符合監(jiān)測(cè)需求的連續(xù)采集時(shí)間長(zhǎng)度時(shí)間參考點(diǎn)說明時(shí)間碼體系111111一秒增量為“1”的時(shí)間碼體系；如有必要采用更高精度，時(shí)間碼精度應(yīng)同時(shí)提高數(shù)據(jù)采集設(shè)備應(yīng)與光纖傳感器的性能相匹配，應(yīng)滿足監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能、功能要求，應(yīng)按下表所示針對(duì)采集的不同信號(hào)類型進(jìn)行選型。表8-4數(shù)據(jù)采集設(shè)備的性能和功能要求宜選用的設(shè)性能設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)信號(hào)類型備種類主要考察指標(biāo)、規(guī)格（★為必要選項(xiàng)）使用壽命數(shù)據(jù)校準(zhǔn)功能設(shè)計(jì)抗電磁干擾設(shè)計(jì)（屏蔽、接地）工作溫度防護(hù)功能（防護(hù)等級(jí)）安全接口標(biāo)準(zhǔn)輸入范圍采樣頻率通道狀況數(shù)據(jù)容量分辨率精度重復(fù)性傳輸率傳輸距離在線模式符合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具體要求自校準(zhǔn)定期外校準(zhǔn)串模干擾抑制共模干擾抑制符合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具體要求高低溫保護(hù)抗沖擊和振動(dòng)防潮濕和鹽霧必要安全防護(hù)光纖傳感器光信號(hào)光纖光柵解調(diào)儀★★★★★★★★★優(yōu)先采用按需采用采集設(shè)備的安置場(chǎng)所應(yīng)滿足硬件的位置、安全、環(huán)境、電力和通訊的要求采集設(shè)備安置場(chǎng)所的選擇方案應(yīng)包括：新設(shè)專用場(chǎng)所、利用已有場(chǎng)所和設(shè)（可靠）設(shè)置采集設(shè)備安置場(chǎng)所。某些監(jiān)測(cè)需求下，可臨時(shí)設(shè)置采集設(shè)備場(chǎng)所。采集硬件（設(shè)備）的防護(hù)應(yīng)針對(duì)各類安置場(chǎng)所，進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)設(shè)計(jì)。對(duì)采集設(shè)備應(yīng)進(jìn)行符合國家標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)設(shè)計(jì)，并采取防護(hù)措施。設(shè)計(jì)類目基本要求說明（1設(shè)計(jì)類目基本要求說明（1）連接和通信應(yīng)能連接到各級(jí)采集硬件開啟/關(guān)閉采集硬件，各級(jí)間可互相傳送數(shù)據(jù)應(yīng)能連接到各級(jí)傳感器網(wǎng)絡(luò)正確收集傳感器信號(hào)信息應(yīng)能連接到本地/遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)分析軟件和監(jiān)測(cè)中心正確傳送采集數(shù)據(jù)和指令（2）電源管理宜可開關(guān)上下級(jí)采集硬件的電源當(dāng)遠(yuǎn)程的采集硬件（設(shè)備）和上位機(jī)電源不支持軟件開關(guān)時(shí)，可對(duì)遠(yuǎn)程的供電或配電系統(tǒng)設(shè)置軟件控制開關(guān)宜可開關(guān)上下級(jí)數(shù)據(jù)分析終端和監(jiān)測(cè)中心終端的電源宜可開關(guān)上下級(jí)上位機(jī)的電源宜可開關(guān)自帶光電轉(zhuǎn)換功能和發(fā)射功能的光纖傳感器的電源（3）質(zhì)量檢查時(shí)間狀態(tài)和同步應(yīng)可進(jìn)行時(shí)鐘校驗(yàn)保證各級(jí)采集硬件數(shù)據(jù)同步性要求，能保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)應(yīng)可進(jìn)行傳輸質(zhì)量校驗(yàn)保證各級(jí)硬件間通信準(zhǔn)確和可靠傳感器狀態(tài)應(yīng)可檢查傳感器生存狀態(tài)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)狀態(tài)保證光纖傳感網(wǎng)絡(luò)正常工作各級(jí)采集設(shè)備狀態(tài)應(yīng)可進(jìn)行上下級(jí)本地/遠(yuǎn)程的各采集設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢查保證采集硬件正常工作上位機(jī)狀態(tài)應(yīng)可進(jìn)行上下級(jí)本地/遠(yuǎn)程的上位機(jī)工作狀態(tài)檢查保證軟硬件環(huán)境的正常工作（4）軟件性能硬件數(shù)據(jù)接口適應(yīng)性宜可對(duì)上下級(jí)本地/遠(yuǎn)程的設(shè)備的硬件層應(yīng)設(shè)計(jì)指令控制模式應(yīng)滿足監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)采集設(shè)備自動(dòng)化、批處理等層次的要求應(yīng)對(duì)上下級(jí)本地/遠(yuǎn)程的設(shè)備數(shù)據(jù)接口進(jìn)行匹配自適應(yīng)應(yīng)開發(fā)針對(duì)各級(jí)設(shè)備的數(shù)據(jù)接口的自適應(yīng)能力參數(shù)配置應(yīng)可對(duì)上下級(jí)本地/遠(yuǎn)程的各采集設(shè)備進(jìn)行采集模式、閾值、頻率等參數(shù)的設(shè)置應(yīng)符合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)采集數(shù)據(jù)的具體要求各級(jí)采集硬件應(yīng)可通過配置文件、配置信息數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)傳感器和設(shè)備參數(shù)設(shè)置的共同配置參數(shù)配置信息應(yīng)可在各級(jí)設(shè)備間共享或同步配置，可方便的導(dǎo)入和導(dǎo)出參數(shù)設(shè)置應(yīng)包括采集設(shè)備運(yùn)行、關(guān)閉、以及閾值、定時(shí)等觸發(fā)方式的設(shè)置應(yīng)能適應(yīng)非全時(shí)采集方式的需求應(yīng)可針對(duì)傳感器進(jìn)行適應(yīng)性的傳感器參數(shù)配置應(yīng)保證匹配傳感器自身特征和布設(shè)特征并可進(jìn)行適應(yīng)性修改采集的傳感器信號(hào)按參數(shù)配置進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后其輸出應(yīng)符合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要求傳感器配置應(yīng)包括如類別、位置、標(biāo)距、標(biāo)定系數(shù)等采集指標(biāo)采集的頻率、分辨率、精度、范圍等應(yīng)符合要求應(yīng)符合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)采集數(shù)據(jù)的具體要求實(shí)時(shí)繪圖應(yīng)能繪制各傳感器信號(hào)的實(shí)時(shí)曲線應(yīng)至少能繪制各傳感器信號(hào)的時(shí)域曲線信號(hào)調(diào)理和預(yù)處理應(yīng)可對(duì)信號(hào)進(jìn)行符合監(jiān)測(cè)要求的調(diào)理、預(yù)處理宜設(shè)置閾值法、平均值法以及其他濾波算法（5）存儲(chǔ)管理緩存管理應(yīng)設(shè)計(jì)合理的緩存機(jī)制，保證數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理和傳輸?shù)恼?yīng)預(yù)留足夠的容量和冗余度，并及時(shí)清理數(shù)據(jù)庫管理/遠(yuǎn)程的各級(jí)上位機(jī)應(yīng)可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、備份、導(dǎo)出、打印和管理等操作設(shè)備狀態(tài)、上位機(jī)狀態(tài)、操作記錄和報(bào)警記錄等（6）告警管理傳感器異常狀態(tài)告警應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需求和評(píng)估，預(yù)設(shè)合理的告警模式可采用告警閾值法，閾值應(yīng)按系監(jiān)測(cè)需求同時(shí)應(yīng)保證告警能送達(dá)用戶信號(hào)數(shù)據(jù)異常告警設(shè)備、上位機(jī)異常狀態(tài)告警（7）安全管理權(quán)限管理應(yīng)對(duì)各項(xiàng)配置和操作進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，應(yīng)對(duì)本地/遠(yuǎn)程的各級(jí)訪問進(jìn)行鑒權(quán)應(yīng)防止越權(quán)操作造成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安全隱患（8）易用性人機(jī)交互設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便高效的人機(jī)交互方式，且應(yīng)對(duì)用戶的操作有適當(dāng)?shù)奶嵝押腿蒎e(cuò)機(jī)制建議針對(duì)不同用戶設(shè)計(jì)多版本的終端軟件數(shù)據(jù)分析前處理功能宜具備部分后端數(shù)據(jù)分析處理系粗略判斷等功能（9）兼容性硬件兼容性應(yīng)匹配監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所采用上位機(jī)的硬件條件應(yīng)按照對(duì)上位機(jī)配置要求最低化的原則設(shè)計(jì)軟件兼容性應(yīng)匹配監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所采用上位機(jī)的軟件環(huán)境應(yīng)保證與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件匹配數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)的預(yù)處理和后處理。信號(hào)采集之前應(yīng)對(duì)含噪信號(hào)進(jìn)行降常數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的處理應(yīng)根據(jù)所布設(shè)的光纖傳感器的種類、數(shù)量、信號(hào)特征及系統(tǒng)對(duì)和后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)管理等接口兼容。表8-6數(shù)據(jù)采集的信號(hào)處理處理要求信號(hào)類型信號(hào)隔離、消除降噪信號(hào)通道設(shè)置電信號(hào)解調(diào)儀光電探測(cè)信號(hào)自然干擾人為干擾不 明脈 干擾應(yīng)采用針對(duì)性的濾波器放大器、功率放大器調(diào)理集光信號(hào)光纖傳感器輸出光信號(hào)設(shè)置噪聲閾值(Noisethreshold）光強(qiáng)放大（增益）器、衰減器調(diào)理信號(hào)強(qiáng)度量級(jí)異常不明的異常趨勢(shì)項(xiàng)信號(hào)通信傳輸光信號(hào)數(shù)據(jù)預(yù)處理和后處理設(shè)計(jì)應(yīng)按照下表內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)：表8-7數(shù)據(jù)處理的設(shè)計(jì)內(nèi)容工作機(jī)制處理方法數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)后處理粗差、異常點(diǎn)誤差濾波降噪去趨勢(shì)項(xiàng)（斷）應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)類型進(jìn)行專項(xiàng)處理偶然誤差系統(tǒng)誤差頻譜分析時(shí)域分析頻域分析宜根據(jù)數(shù)據(jù)時(shí)間先后進(jìn)行時(shí)應(yīng)判斷異常點(diǎn)產(chǎn)生原因，剔除系統(tǒng)自身的粗差宜用平均值法消除宜修正儀器平均值法低通濾波高通濾波帶通濾波其他濾波按需進(jìn)行應(yīng)截選離散非時(shí)限信號(hào)的有限時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行處理應(yīng)選擇合適的窗函數(shù)、算法宜利用自相關(guān)函數(shù)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)相關(guān)性，并檢驗(yàn)隨機(jī)噪聲中的周期信號(hào)宜利用互相關(guān)函數(shù)檢驗(yàn)信號(hào)源的位置，并檢驗(yàn)通道噪聲干擾中的周期信號(hào)靜態(tài)監(jiān)測(cè)宜采用數(shù)據(jù)求平均值處理方法截?cái)鄳?yīng)不影響頻譜分析的譜分析精度對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)宜采用時(shí)域、頻域分析處理方法動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)在各級(jí)硬件設(shè)備終端、上位機(jī)軟件中設(shè)置數(shù)字濾波器對(duì)平穩(wěn)信號(hào)宜采用離散傅立葉變換的頻譜分析方法硬件設(shè)計(jì)應(yīng)盡量設(shè)計(jì)和選用自帶硬件層模擬濾波器的設(shè)備集成數(shù)字濾波器各級(jí)設(shè)備、終端及上位機(jī)的軟件中應(yīng)集成各類數(shù)字濾波器供選用軟件功能設(shè)計(jì)自動(dòng)化設(shè)計(jì)自動(dòng)調(diào)用處理手工操作處理數(shù)據(jù)處理軟件（子模塊）應(yīng)具備數(shù)據(jù)備份、清除、故障恢復(fù)等功能告警功能告警類型告警說明告警閾值設(shè)置原則告警應(yīng)對(duì)措施補(bǔ)充說明數(shù)據(jù)異常告警人工計(jì)算評(píng)估預(yù)設(shè)軟件（子模塊）自動(dòng)計(jì)算評(píng)估預(yù)設(shè)歷史數(shù)據(jù)預(yù)設(shè)，即檢驗(yàn)數(shù)據(jù)保持和歷史數(shù)據(jù)差值在一定范圍檢查傳感器狀態(tài)檢查設(shè)備狀態(tài)檢查傳輸系統(tǒng)檢查期間應(yīng)盡量保證系統(tǒng)正常工作存儲(chǔ)管理應(yīng)設(shè)計(jì)存儲(chǔ)準(zhǔn)則機(jī)制應(yīng)針對(duì)不同數(shù)據(jù)分析目的，設(shè)置各類分析閾值，對(duì)經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)還應(yīng)加以存儲(chǔ)準(zhǔn)則判斷，宜僅存儲(chǔ)滿足監(jiān)測(cè)要求、具備分析價(jià)值的數(shù)據(jù)傳感網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)和系統(tǒng)構(gòu)建一般性規(guī)定9.1.1傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括傳感網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，數(shù)據(jù)通信與傳輸系統(tǒng)，以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)。傳感網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)包含結(jié)構(gòu)群間、各單體結(jié)構(gòu)間、各級(jí)采集站（儀）間、采集站（儀傳感網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)群特點(diǎn)、距離遠(yuǎn)近、測(cè)點(diǎn)多少，按照通信領(lǐng)針對(duì)單體結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，宜采用局域網(wǎng)組網(wǎng)，對(duì)結(jié)構(gòu)群等傳輸距離網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持因地制宜的原則，并綜合考慮數(shù)據(jù)傳輸距離、工程各階段特征及工程現(xiàn)場(chǎng)地形條件、網(wǎng)絡(luò)覆蓋狀況、已有的通信設(shè)施等因素，數(shù)據(jù)傳輸與通信（級(jí)組成部分間的物理連接，表9-1傳輸方式設(shè)計(jì)與選擇依據(jù)考慮因素情形傳輸距離傳感器距離衰減性能運(yùn)維便利性工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況網(wǎng)絡(luò)條件工程進(jìn)度各階段特征現(xiàn)場(chǎng)地形條件網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況已有通信設(shè)施有條件時(shí)優(yōu)先有線連接條件具備時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用光纖/光纜進(jìn)行有線連接★特別（1）按需/被指定強(qiáng)電磁場(chǎng)條件有無線發(fā)射源干擾按需/被指定有線連接★★無線連接應(yīng)有足夠屏蔽條件特別（2）無線連接按需/被指定管養(yǎng)不便、交通不便、地形復(fù)雜、物理布線困難按需/被指定★特別（3）無線連接需臨時(shí)組建傳輸網(wǎng)，僅臨時(shí)使用★混合使用有線/無線按需/被指定★：代表建議采用，應(yīng)按“因地制宜”原則綜合考慮各現(xiàn)實(shí)條件進(jìn)行有線/無線連接的選擇測(cè)系統(tǒng)具體需求，同時(shí)應(yīng)符合以下國際和國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。表9-2傳輸硬件的指標(biāo)、安置、防護(hù)和拓補(bǔ)的要求類目應(yīng)滿足監(jiān)測(cè)需求應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)硬件性能（規(guī)格、指標(biāo)）設(shè)備（儀器）應(yīng)滿足各級(jí)終端對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕疽髴?yīng)符合國際和國家相關(guān)標(biāo)（EIA/TIA568系統(tǒng)電氣特性通用測(cè)試方（/T0319據(jù)中心的電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)（2C?EAM數(shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)白皮書》等線纜安置和防護(hù)設(shè)備（儀器）傳輸設(shè)備安置防護(hù)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)7.2.1.4場(chǎng)所和防護(hù)有關(guān)要求線纜線路的保護(hù)應(yīng)滿足相關(guān)國際和國家規(guī)范線路組網(wǎng)拓補(bǔ)應(yīng)滿足監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各部分的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸要求數(shù)據(jù)通信與傳輸?shù)能浖O(shè)計(jì)、開發(fā)和安裝應(yīng)符合下表的基本要求：表9-3通信與傳輸軟件的基本要求設(shè)計(jì)類目基本要求說明（1）質(zhì)量檢查傳輸幀、包校驗(yàn)和應(yīng)答（2）傳輸幀