健康監測系統
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基礎設施結構健康監測主要包括綜合管廊本身的位移沉降、裂縫、傾斜、滲漏、振動、表面應力應變、土體壓力壓強等監測，還有管道水泥墩、線纜支架的應力應變、壓力壓強、振動、傾斜等監測。
1、光纖光柵
專業高光纖光柵是利用光纖材料的光敏性，通過紫外光曝光的方法將入射光相干場圖樣寫入纖芯，在纖芯內產生沿纖芯軸向的折射率周期性變化，從而形成永久性空間的相位光柵，其作用實質上是在纖芯內形成一個窄帶的（透射或反射）濾波器或反射鏡。當一束寬光譜光經過光纖光柵時，滿足光纖光柵布拉格條件的波長將產生反射，其余的波長透過光纖光柵繼續傳輸。由于光柵光纖具有體積小、熔接損耗小、全兼容于光纖、能埋入智能材料等優點，并且其諧振波長對溫度、應變、折射率、濃度等外界環境的變化比較敏感，因此在光纖通信和傳感領域得到了廣泛的應用。
2、光纖陀螺
光纖陀螺的工作原理是基于薩格納克（Sagnac）效應。薩格納克效應是相對慣性空間轉動的閉環光路中所傳播光的一種普遍的相關效應，即在同一閉合光路中從同一光源發出的兩束特征相等的光，以相反的方向進行傳播，匯合到同一探測點。若繞垂直于閉合光路所在平面的軸線，相對慣性空間存在著轉動角速度，則正、反方向傳播的光束走過的光程不同，就產生光程差，其光程差與旋轉的角速度成正比。因而只要知道了光程差及與之相應的相位差的信息，即可得到旋轉角速度。
3、BOTDA
光在光纖中傳輸時，由于光纖材料的密度、折射率等存在不均勻性，入射光會產生散射現象。布里淵散射是光波和聲波在光纖中傳播時相互作用而產生的光散射過程。當環境溫度變化或光纖產生形變時，光纖中聲速和光的折射率都會隨之變化，從而使布里淵頻移發生變化，并且布里淵頻移變化量與溫度和應變成線性關系。BOTDA基于受激布里淵散射效應，利用泵浦光pump、探測光probe和聲波的相互作用，使得后向布里淵散射信號不斷放大。對泵浦光pump和探測光probe的頻率差進行連續掃描，可確定光纖不同位置的布里淵頻移，從而獲得整根光纖的溫度、應變分布信息。
4、傾角傳感器
傾角傳感器經常用于系統的水平測量，從工作原理上可分為“固體擺”式、“液體擺”式、“氣體擺”三種傾角傳感器，傾角傳感器還可以用來測量相對于水平面的傾角變化量。 工作原理：理論基礎就是牛頓第二定律，根據基本的物理原理，在一個系統內部，速度是無法測量的，但卻可以測量其加速度。如果初速度已知，就可以通過積分計算出線速度，進而可以計算出直線位移。所以它其實是運用慣性原理的一種加速度傳感器。當傾角傳感器靜止時也就是側面和垂直方向沒有加速度作用，那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直軸與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了。
