精准监测，提前预警 | ZJJA-400GX光纤光栅测斜仪

一、研发背景

光纤光栅具有体积小、熔接损耗小、全兼容、易埋入智能材料等优点，并且其谐振波长对温度、应变、折射率、浓度等外界环境的变化比较敏感，因此在光纤通信和传感领域得到了广泛的应用。很多地质灾害的发生是由小的形变累积的大的形变形成的，由于光纤光栅波长对温度与应变同时敏感，即温度与应变能同时引起光纤光栅耦合波长移动，通过一定的算法解决交叉敏感问题，实现温度和应力的区分，并通过温度补偿功能，提高对应力的高精度监测，实时对地质灾害相关的不同工程的应力应变进行高灵敏性监测。

二、产品说明

ZJJA-400GX光纤光栅测斜仪是基安仪系列产品之一，采用增敏型敏感原件，安装简便，测杆通过滑轮滑入测斜管内，测杆的被测方向上安装光纤光栅传感器，光纤光栅传感器对被监测工程的位移变化数据进行实时采集，通过逆有限元算法即可得到实时的各点位位移量，同时通过温度补偿功能，消除温度对位移变化量的影响。

ZJJA-400GX光纤光栅测斜仪搭配中交路桥科技自主研发的基安云平台使用，按照既定采集、传输频率将观测数据远程无线传输至基安云平台，监测中心对观测数据即时分析处理，实时监测潜在工程灾害的变化，及时做出预警报警。

三、性能参数

四、光纤光栅传感器特点

（1）对温度和应力同时敏感

光纤光栅在测量单一物理量时，由于对应力和温度同时敏感，因此不容易实现温度、应力、应变的分离，这可能导致测试不准确；

（2）封装工艺要求严格

光纤光栅的主要材料为二氧化硅，这种材料抗拉不抗剪，传统光纤光栅温度传感器的封装材料和结构无法克服光纤光栅的固有缺点；安装要求严格传统工艺的传感器，在一些粗放式安装或者操作不当时极易引起脆断导致传感器失效，增加了设备成本。

五、产品特色

中交路桥科技基于光纤光栅的特点研发的ZJJA-400GX光纤光栅测斜仪设备，具有以下特色：

（1）设备采用巧妙逆有限元算法，实现温度、应力应变监测的分离，能够获得不同深度处土体内部的精度高位移变化量；

（2）设备采用增敏型敏感原件，监测灵敏度高于普通光栅，最小可监测到0.01mm的位移变化。

（3）温度补偿功能，消除温度对位移变化量的影响；

（4）设备基于布拉格光栅技术(FBG)，通过特殊的封装工艺，克服了易脆易断的缺点，将构件的相对位移量转化为光纤光栅波长的变化量，传感器内部无弹簧设计，避免了力传递损失。

（5）特殊工艺使得设备具有安装简便、使用寿命长、安全可靠等优点。

六、应用场景

光纤光栅测斜仪与普通测斜仪相比，具有高灵敏性及温度补偿等特征，用于监测两点间的裂(裂缝)开度或边界位移,也可以监测梁端伸缩缝的变化等，适用于铁路边坡、公路边坡、桥梁伸缩缝、阻尼器伸缩位移、 隧道、大坝、矿山边坡、机场、船舶、钻井、油或气库、钻孔内部等工程不同深度的位移量监测。

中交路桥科技依托勘察、检测（含特检）、设计等传统行业能力，可提供“检、诊、修、应”的全生命周期综合一体化服务，推动城市安全风险管理技术创新、模式创新、应用创新，提升城市安全运行风险隐患发现、防范、化解、管控的智能化水平，为推动城市安全发展提供坚实保障。在迈向智慧城市的新时代征程中，中交路桥科技有限公司将始终坚守安全底线，不断完善和优化城市安全运行综合服务平台，为城市的平稳运行贡献科技力量。