2.1.8长标距传感器

测量结果能够反映被测体一定特征区域被测物理量的长测量 标距传感器

2.1.9分布传感技术

能够测量被测体被测物理量沿空间分布特性的传感技术.根 据被测物理量在空间的分布情况可以分为点式准分布传感、长标 距准分布传感和区域分布传感

上海标准规范范本2.1.10传感器优化布置

通过优化设计将尽可能少的传感器布置在结构的适当 使其能够达到特定监测目标的一种传感器布设方法、

为达到某一特定测量目标，将点传感器按照一定的密 布设在结构的适当位置以捕捉结构的全域和局域被测参数 技术，

2.1.12长标距准分布传感技术

为达到某一特定测量目标，将长标距传感器按照一定密度分 布布设在结构的适当位置以捕捉结构的全域和局域被测参数的传 感技术

为实现大型工程结构的卓期损伤和全面技术状况监测，在对 结构进行易损性分析的基础上将结构分为若干关键区域，并在所 划分的关键区域内采用长标距传感器串联进行连续分布监测的 种传感技术

为达到某一特定测量目标，将长标距传感器在结构的某些 井行分布式的布设

2.1.15全域长标距分布布设

为达到某一特定测量自标，将长标距传感器在结构上进行完 全分布的一种布设方式

2.1.16结构状态参数

反映结构状态的曲率、度、转角、刚度等静力参数和频率 阻尼等动力参数。

2. 1. 17 损伤识别

利用结构响应数据来分析结构物理参数的变化，进而 构潜在的损伤

指根据所测结构的静力或动力反应反演推算结构的未知状态 参数。

指根据所测结构应变、位移或其他参量反演推算作用于结构 上的荷裁

2. 1. 20 模型修正

model updatin

指依据相关测试结果，利用有效手段修正结构有限元模型参 数，使所建立模型更真实反映结构的当前状态，

指结构在动力荷载作用下，由于疲劳而产生的累积损伤，损伤 程度会随着动力荷载作用次数的增加而逐渐累积增加。

onlinemonitoring

通过安装在工程结构上的传感系统对被监测对象的状态进行 连续自动监测、数据处理并上传至用户端的一种监测方式。

monitoringrequency

指单位周期内对被监测对象测试的次数。

根据结构检测或监测数据和书面材料，对结构的性能进行 评价的活动。

2.1.25 状态评估

根据结构检测或监测数据和书面材料，对结构的工作状态进 行分析和评价的活动

safetyassessment

通过各种可能的测试手段，分析结构当前的工作状态，并与其 临界失效状态进行比较，评价其安全等级。

lifeprediction

通过模型和所测数据对工程结构安全存在期限的评估和预 测。

2. 1.31传感网络

hybriddata collection

由传感系统、数据传输系统及数据存储管理与分析系统组成 的网络

wire transmission

在两个通信设备之间通过物理连接，将信号从一方传输到另 一方的技术。

wireless transmission

在两个通信设备之间不使用任何物理连接，而是通过空间

线方式传输的一种技术。

synchronoustransmission

发送方和接收方的时钟是统一的、字符与字符间的传输 无间隔的数据传输方式，

asynchronoustransmission

不要求发送方和接收方的时钟完全一样，字符与字符间的传 输是异步的数据传输方式。

2. 1.37 结构群

structure grou

为实现某项功能，由空间上分散且相对独立的结构或在空间 上连续分布的结构组成的结构集合，这些结构可以为同一类型的 结构.也可分属不同类型的结构

由同一大型基础设施上多个相对独立且在空间上连续分布的 结构集合。

2.1.40损伤覆盖能力

基于监测数据所获取的指标，对结构某一区域内损伤的识别 覆盖能力

GF 传感器灵敏度系数： FBG 光纤布拉格光栅； SNR 信噪比； MAC 模态保证准则矩阵的第（i.j）个元素； T 矩阵的转置； S 模态矩阵的奇异值比； ls 模态矩阵的最大奇异值； ms 模态矩阵的最小奇异值：

监测目的、监测对象及监测项目的特点、设计要求、精度要求、场地 条件和当地工程经验等综合确定，并应经济合理、维护方便

3.0.2光纤光栅传感的健康监测系统宜具有完整的传唇

解调、传输、存储、数据处理及结构状态参数与损伤识别、预警及状 态评估功能

3.0.3光纤光栅传感器的应变测试应考虑温度补偿，封装

量程和耐久性要求，并应稳定、可靠，监测过程中应定期进行监测 仪器及设备的维护、保养和校准

更换性，软件应具有兼容性、可扩展性、易维护性，且监测系统软件 应与硬件相匹配。

构受力形式、经济造价对传感器进行优化布设。

订监测方案，且在安装中不能对结构设施造成破坏。

3.0.9未经监测实施单位许可不得改变测点或损坏传感器、采集 仪、传输网络等设备。 3.0.10监测方案、监测数据、分析结果以及原始记录应进行分类 归档保存

3.0.11点式、点式准分布、长标距、长标距准分布、区域分布光纤 光栅传感技术可用于各类土木结构在动力作用下的应变测试。 3.0.12本规程所规定的传感网络的构建及组网可用于点式、长 标距、长标距准分布、区域分布光纤光栅传感测试数据

数据传输应结合现场条件选择有线或无线传输方式。 3.0.15传感网络数据库设计应遵循数据库系统的可靠性、先进 性、开放性、可扩展性、标准化和经济性的基本原则。 3.0.16监测期间应对光纤光栅测试设备及传感网络采取保护和 维护措施

3.0.16监测期间应对光纤光栅测试设备及传感网络采取保护和 维护措施。

4.1.1测量范围应满足被监测对象工况条件和参数值变化范围

1.1测量范围应满足被监测对象工况条件和参数值变化 求，光纤传感器应具有承受不小于测量范围上限值1.2倍 能力。

4.1.2光纤传感器及其采集装置应有长期测量稳定性和可重复

4.1.3传感器能分辨出的所监测工况条件下被测物理量的最小

4.1.3传感器能分辨出的所监测工况条件下被测物理量的最小 变化值应满足工况条件及监测精度要求，并应按现行国家标准《传 感器主要静态性能指标计算方法》GB/T18459的有关规定确定。

4.1.4在进行监测系统设计时，传感器的耐久性应符合下列规

1对于长期监测系统，所选传感元器件应具有长寿命、耐久 性与长期传感稳定性；可更换元件寿命宜在5年以上，重要、难以 更换的元件寿命宜在20年以上，对于特别重要的结构传感元器件 耐久性宜在50年以上。 2用于长期健康监测时光纤传感器应具备抗疲劳性能，在结 构正常运营状态所对应的应变下传感器本身及其安装部位（粘结 点、锚固区）或装置的疲劳寿命不宜小于所安装构件的疲劳寿命。 3具备抗紫外线老化、抗冻融、抗湿热老化及特殊环境下的 抗酸碱盐侵蚀等抗老化性能.误差范围应小于或等于5.0%。 4对于短期监测系统，应根据结构设计和实际需求，选择和 设计传感元器件的寿命及耐久性能

动、静态测试：长标距传感器应用于监（检）测工程结构中的均质与 非均质构件、大尺度构件以及工程结构的平均应变、加速度、挠度、 地基与基础的变形及滑移等

4.2.1点光纤光栅应变传感器，相对于被测结构或反映结构被测 物理量的特征尺度可视为点，标距长度宜小于100mm。点光纤光 栅应变传感器可反映被测结构局部或某点的应变、温度或加速度 等物理量变化

4.2.2应变、温度与中心波长的变化应按下列公式进行计算

八人h 式中：入 中心波长； 纤芯有效折射率； 八 折射率调制周期； 公入 反射光中心波长变化量； △ 应变度变化量； △T 温度度变化量； P 光纤的有效弹光系数： α 光纤的热膨胀系数； 光纤的热光系数。 4.2.3 加速度测量系统应包括加速度传感器、光纤解调系统以及 数据动态分析系统，光纤加速度传感器应牢固安装于待测结构。 4.2.4根据具体使用条件，应选择性能适当的光纤光栅传感器 对于一般土木结构的振动测试，传感器的使用温度范围不应小于 一 20C~50C.测量频率不小于100Hz.测量范围应在士20m/s 以上，分辨率不小于0.01%F.S.。 4.2.5在工程结构上长期测量时，需对光纤光栅传感器进行封 国 壮注店平口

连续纤维增强复合材料（FRP）、不锈钢或其他一些高耐久封装结 构形式，以满足对传感器的寿命要求：选用封装材料时应同时考虑 封装材料的弹性模量与土木结构主体材料的弹性模量相匹配

4.2.6点式准分布布设应符合下列规定：

1为实现工程结构物理量的多点测量，将两个或多个点式光 纤光栅传感器首尾进行熔接或通过法兰连接后，按一定的间隔或 布设密度布设在结构上。 2应根据所测物理量变化范围.设计好所串联每个点式光纤 光栅传感器的中心波长范围，避免测量过程中不同传感器波长的 重叠。 3熔接时，应严格控制接头处的光强损失，且对熔接端进行 增强和保护.避免熔接处弯折，连接后光强度衰减应满足测量仪器 的衰减要求。 4对于熔接方式连接的光纤光栅传感器两端应留有足够的 熔接穴余长度，不宜小于250mm；对于法兰方式连接的光纤光棚栅 传感器两端应配有跳线接头，且相邻两光纤光栅传感器的间距，不 宜小于50mm。 4.2.7封装后性能要求应符合下列规定： 1 测量数据应稳定可靠。 2抗噪音十扰能力应强。 3对于长期监测的工况条件，传感器的耐久性应符合本规程 第4.1.4条的规定

1 测量数据应稳定可靠。 2 抗噪音干扰能力应强。 3对于长期监测的工况条件，传感器的耐久性应符合本规程 第4.1.4条的规定。

4.3.1长标距光纤光栅传感器应符合下列规定： 1应对光纤光栅传感器进行高耐久长标距封装，在标距范围 内传感器形成均匀的应变场。 2根据具体工况条件，标距长度宜在100mm～2000mm范 围内选定，对于标距长度大于2000mm时应通过试验确认其有效

性。 3应反映被测结构一定区域或特征尺度范围内的物理量变 化，适宜各类土木结构的区域动静态监测与检测，特别是混凝土工 程结构，

4.3.2长标距封装应符合下

1标距长度应根据所需要测量的工况条件而定，所测量对象 为非均质材料时标距长度宜大于所测量对象为均质材料时标距长 度。 2封装后长标距光纤光栅传感器的线性度、精度及灵敏度应 不低于封装前的相应传感性能。 3长标距光纤光栅传感器在标距长度范围内形成均匀应变 场，标距范围内应变不均匀度应小于1.0%。 4封装材料须采用高耐久的材料封装，封装后传感器的耐久 性和长期检测的稳定性应大幅提升，传感器的使用寿命应符合本 规程第4.1.4条的规定，寿命周期内的长期测量误差不宜大于 5%。 5长标距封装后传感器应结实可靠，适合各类土木结构使 用。

4.3.3长标距准分布布设应符合下列规定：

1为实现工程结构物理量的多点测量，将两个或多个长标距 光纤光栅传感器串联熔接或通过法兰连接后，按一定的间隔或布 设密度布设在结构上。 2应根据所测物理量变化范围.设计好所串联每个长标距光 纤光栅传感器的中心波长范围，避免测量过程中不同传感器波长 的重叠。 3熔接时，严格控制接头处的光强损失，且对熔接端进行增 强和保护，避免熔接处弯折，连接后光强度衰减应满足测量仪器的 衰减要求。 +对于熔接或法兰方式现场连接的长标距光纤光栅传感器

布设间距应符合本规程第4.2.6条的规定；对于进场前已完成连 接的长标距光纤光栅传感器阵列，现场布设时相邻两长标距光纤 光栅传感器之间，不宜小于50mm。

+.3.4长标距封装后性能要求应符合下列规定：

1在长标距范围内形成稳定的均匀应变场，测量数据应稳定 可靠。 2抗噪音干扰能力应强。 3通过长标距封装后，对于长期监测的工况条件，传感器的 耐久性应符合本规程第4.1.4条的规定

4.4.5应变测量精度应满足本规程第4.2节的要求。

检）测，特别是大跨混凝土结构以及各类复杂结构群

4.5标识、包装、运输与存放

3对于传感器安装过程中出现连接或熔接的情况·需在传感 器布设图上标识，当光纤传输线路变动、接入新的光纤传感器或光 损下降到仪器所规定的阈值时应对该连接部位进行光损情况的抽 检。 +抽检和确认传感器的传感性能，每个传感器应有标定系 数、中心波长等相关参数.抽取不少于5%的传感器进行传感性能

校核。当抽检不合格时，应在同批次的产品中双倍加抽检验，当双 倍加抽检验仍不合格时，应做退货处理。

1包装层应用不燃或难燃遮光材料，其材质、规格及厚度等 立符合设计要求，并具有防潮、防振功能。 2传感器引出的光纤尾纤的最小弯曲半径不得小于50mm。 3传感器的引出光纤及其与主干光缆直接连接部位应进行 保护。 4传感器之间的光纤熔接接头应放置在传感器保护罩内或 穿管保护。 5传感器串接不用的尾端应放置在传感器保护罩内，保持美 观整洁。 6光纤连接处应进行可靠固定，保证光纤传输线路的长期稳 定

4.5.3传感器运输应符合现行行业标准《仪器仪表运输、运输储

1 传感器的标识及包装应完整。 2 传感器的数量和传感性能应符合出厂标准和设计要求 3 应按表4.5.4的要求填写光纤传感器进场验收记录

表4.5.4光纤传感器进场验收记

5.5传感器存放应符合下列

感器应分开放置，做好防火、防潮、防晒、防雨等保护措施。 2传感器贮存前，相关人员应清理现场并做好准备工作。 3传感器贮存后，相关人员应根据技术资料和传感器购买凭 证做好记录工作。 4相关人员应对现场传感器进行有效标识，并注意保护标 识。 5相关人员应定期对现场传感器进行检查，及时发现问题并 处理。

5.1.1光纤光栅应变分析仪是针对光纤光栅应变传感器的测量

1应满足所有待测传感器并行测量的要求，分析仪的波长范 围应满足所有传感器的初始中心波长上下1%的变化量测量的要 求。 2根据检测需求，各通道内检出的传感器中心波长应具有 定间隔，并应满足各传感器波长变化与参数检测量程的要求，避免 发生信号重叠的现象。 3采样频率的档位应满足监测方案的要求。 4数据储存设备应根据制定的监测周期的长短对可能的数 据量进行选择，并应保证测量周期中数据不会丢失，对于实时远程 数据传输的监测方案应记录临时本地数据的文件名、保存时间等 相关信息，并数据查新后再进行数据清理

5.2.2光纤光栅应变分析仪的使用技术要求应符合下

1外形尺寸、重量、电源类型（或电池工作时间）和法兰接头 型号等基本配件应达到现场安装的条件。 2当出现电压过低、数据储存空间不足和信号异常中断等导 致不能持续监测的情况时，光纤光栅应变分析仪应具有相关警报 功能。对于长期监测方案，光纤光栅应变分析仪应具有相应防水、 防潮、防尘保护措施和长期的测量稳定性。对于现场永久布设的 分析仪，当工作温度过低、过热、异常冲击、断电等突然停止工作时 应具有相关检查手段。 3应提供输出响应时间、线性、比例输出的最大输出能力和 稳定性。 5.2.3振动测试用的光纤光栅应变分析仪，应按表5.2.3的要求 记录性能指标

表5.2.3光纤光栅解调仪性能

1光纤传感器应正常接入光纤光栅应变分析仪，法兰接头型 号应吻合，并且不应出现接触不良情况。 2光纤光栅应变分析仪的操作系统应正常运行，驱动应安装 正常，检查方法应满足制造者相关规定。 3正式测试前，应试运行光纤光栅应变分析仪，各通道内的 传感器应全部正确识别，实时数据的中心波长、变化幅度、采样时 间、温度漂移应符合本标准第5.2节和6.2节的有关规定。 4应预测量10min以上的数据，保存的数据格式应正确，数 据不应存在断点和丢失，并应检查文件保存路径和文件名。根据 测量时间和保存数据大小，磁盘存储空间应足够，检查方法应满足 本标准第5.2节的有关规定。对于远程或无线数据传输方案，本 地数据与客户端保存数据应一致。 5应记录各检查项目的结果、检查员和检查日期。当出现异 常情况时，应由具有资质的技术人员进行调试。对于长期监测方 案，需检查仪器外壳或固定支架等配件的稳定情况。当出现设备 更换或系统升级的情况，应记录更换内容和日期

构检定，检定为合格并在计量有效期内使用.每年至少检

6.1.1传感器安装工程施工质量控制应符合下列规定：

1光纤光栅应变传感器安装前石化标准，应按本标准第4.5.4条进行 专感器进场验收。 2光纤光栅应变传感器安装的各分项工程应按本规程进行 质量控制，每个分项工程应有自检记录。 5.1.2传感器安装工程质量验收应符合下列规定： 1参加安装工程施工和质量验收人员应具备相应的资格。 2执行振动检测或监测的单位，应具有相应资质。实施测试 前，应检查仪器设备的检定报告并对其进行核实，且应满足使用要 求。对于传感器的质量验收均应在传感器安装单位自检合格的基 础上，应按本标准第5.3.1条实施预测定，仪器与传感器配置应匹 配。 3传感器的质量验收应分别按主控项目和一般项目检查验 收。 6.1.3传感器使用和维护应符合下列规定： 应具有完善的验收标准、安装工艺及使用操作规程。 2应具有健全的维护过程控制制度。 （进玲收

6.2.1进场验收文件应包括下列资料：

2光缆导线、法兰连接头分布说明，以及光纤光栅应变分析 仪验收合格证书。

6.2.2 进场验收文件应包括下列资料： 1 安装配件清单。 2 安装、使用维护说明书 3 光纤传感器熔接和法兰连接说明书。 6.2.3 安装配件应与安装配件清单内容相符，并应配备光缆导 线。 6.2.4 传感器外观不应存在明显的损坏，

6.2.2进场验收文件应包括下列资料：

6.3.1传感器安装应按照经审查合格的设计文件和经让 查批准的施工方案施工。

通信标准和施工工艺的要求。传感器包装和安装工程不宜在雨雪天气中露 天进行。