基于准分布式光纤光栅的海底管线健康监测方法研究

海底管线结构工作环境恶劣, 事故发生后果严重，如何有效地对海底管线进行实时健康监测、及时识别管线的累积损伤，是一个亟待解决的问题。本课题在研究设计适合于海底管线监测需要的具有高耐腐蚀性的和基于新传感机理的长标距光纤光栅传感器的基础上，充分研究新型光纤光栅传感器的设计原理与应变测试原理，深入研究新型光纤光栅应变传感器的动态特性，并对传感器的可靠性进行试验与理论研究；结合海底管线的应用实际，研究光纤光栅传感器在海底管线上的布设方法，以及光纤传输线的走线与粘贴保护问题；组成基于准分布式光纤光栅的海底管线智能监测系统。.本项目将准分布式光纤光栅智能传感方法引入海底管线的健康监测中来，实现了自动化远程实时监测，为确定海底管线在日常和罕遇荷载作用下的失效模式和安全性评价准则奠定基础，为海底管线结构的实时、长期监测开辟了一条新途径。

本项目在研究设计适合于海底管线监测需要的具有高耐腐蚀性的光纤光栅温度传感器、耐腐蚀光纤光栅应变传感器和基于新传感机理的长标距光纤光栅传感器的基础上，进行了环境试验和标定试验，给出了极限拉压应变和温度灵敏度系数。进行了FBG-GFRP智能筋设计、FBG-GFRP筋受压力学性能研究;分别针对埋入式和表面粘贴式光纤光栅传感器的应变传递进行研究，给出了应变传递率计算公式，并进行了应变传递影响因素分析。在海底管线振动台试验的基础上，进行光纤光栅应变传感器的动态特性分析。并给出了管道腐蚀监测新方法。.项目负责人在项目实施期间内,参加了4次国际学术会议和5次国内学术会议,并做了2次特邀报告和4次分组报告。邀请了香港理工大学和新加坡南洋理工大学的老师赴沈阳建筑大学进行交流访问。目前，在该项目的资助下，培养研究生10名，发表论文15篇，出版专著1部，申请专利7项，已取得授权的发明专利3项，实用新型专利2项。