申请/专利权人：太原理工大学

申请日：2021-04-02

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN113203690B

主分类号：G01N21/27

分类号：G01N21/27;G01B7/02;G01N27/04;G08C17/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2021.08.20#实质审查的生效;2021.08.03#公开

摘要：本发明公开了一种基于OFDR+EMI的连续配筋混凝土路面裂缝监测系统与方法，其中的OFDR分布式光纤和压电陶瓷传感器，其结构简单、易于操作、成本低廉、性能稳定，其抗干扰能力强、灵敏度高，同时其寿命长、安装简单，因此可以大范围的使用；OFDR分布式光纤和压电陶瓷传感器外部拿环氧树脂作为保护层，其安全度较高，不易被损坏，因此适用于各种不同类型的钢筋混凝土路面中；本发明通过OFDR分布式光纤精准定位裂缝开裂位置，通过压电陶瓷传感器精确确定裂缝开裂宽度，可以实时监测路面裂缝的产生，达到了在毫米级上对裂缝进行监测的目的，同时降低路面监测成本，推动智能化交通建设，因此本发明同时也适用于其他大型钢筋混凝土路面的长期动态监测。

主权项：1.一种基于OFDR+EMI的连续配筋混凝土路面裂缝监测系统，其特征在于，包括：OFDR分布式光纤传感监测装置和机电阻抗监测装置；其中，OFDR分布式光纤传感监测装置包括光源发生模块、OFDR分布式光纤传感模块、数据采集模块、无线传输模块与第一计算机；机电阻抗监测装置包括压电陶瓷（PZT）传感器、阻抗分析仪和第二计算机；OFDR分布式光纤传感模块的OFDR分布式光纤间隔设置于连续配筋混凝土路面的部分连续钢筋中，通过光源发生模块产生的光源以预设方式射入分布式光纤中，通过数据采集模块采集分布式光纤中应变信号，通过无线传输模块传输至第一计算机，监测应变信号幅度变化，以定位裂缝开裂位置；同时，压电陶瓷传感器间隔设置于连续配筋混凝土路面的部分连续钢筋处，通过阻抗分析仪接收压电陶瓷传感器感应产生的导纳信号，传输至第二计算机，监测导纳信号的变化情况，以确定裂缝开裂宽度；待路面出现裂缝后，通过OFDR分布式光纤进行精准定位，找寻对应位置的压电陶瓷传感器的信号幅值变化，计算出裂缝产生前后的电阻抗值；通过OFDR分布式光纤精准定位裂缝开裂位置，通过压电陶瓷传感器精确确定裂缝开裂宽度，实时监测路面裂缝的产生，达到了在毫米级上对裂缝进行监测的目的；结合对裂缝开裂位置和开裂宽度的监测，实现对部分连续配筋混凝土路面的实时裂缝监测；裂缝宽度通过式（1）来确定： （1）式中：Zi1和Zi0代表第i个传感器的裂缝产生后电阻抗值和产生前电阻抗值；K为常数系数，与压电陶瓷传感器参数有关；h为厚度；C为弹性刚度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 太原理工大学 一种基于OFDR+EMI的连续配筋混凝土路面裂缝监测系统与方法

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