超大型油库(群）的全尺度分布式光纤布里渊全寿命安全监测

针对超大型油库（群）全寿命安全监测对全尺度高性能传感器和灾害服役环境下的自修复传感网络的要求，研制工程化高耐性封装全尺度分布式光纤布里渊传感探头与布设工艺；研究基于间距差分和感知光纤回绕的测试信号空间分辨率和精度的优化方法；研究工程化自修复全尺度分布式光纤布里渊传感网络的构建方法及其有效性。在上述基础上，研究超大型油库（群）的全尺度分布式光纤布里渊全寿命安全监测方法与技术，并结合已落实的实际工程建立超大型油库（群）的全寿命安全监测示范。. 通过上述研究，为超大型油库（群）全寿命安全监测提供相关器件、信号处理方法以及工程化自修复光纤传感网络。

本项目针对超大型油库（群）全寿命安全监测对高性能分布式光纤传感技术和工程化自修复光纤传感网络的要求，围绕应变长期测试温度补偿技术、布里渊传感信号精度优化方法、抵御恶劣服役环境的自修复光纤网络以及超大型油库（群）安全监测技术等问题展开研究。主要包括：.首先，研制开发了系列高耐久性全尺度光纤布里渊传感探头，系统研究了基于zig-zag光纤布设提高光纤布里渊空间分辨率方法和间距差分测量方法优化光纤布里渊传感信号提高其采样点覆盖区域方法，并通过等强度梁和RC混凝土梁的应变测试试验验证了该方法的有效性；采用局部高精度光纤光栅测量值提高光纤布里渊传感信号整体测量精度，并通过OF-FBG和钢筋混凝土梁应变测量试验验证了其有效性；构建局部和全尺度多传感共线集成系统，系统研究了多参量应变、温度解耦方法，并通过室内和预应力钢绞线应力测试试验验证其有效性。.其次，定义了光纤结构健康监测自修复网络; 基于图论理论重构传感网络拓扑结构，提出节点相关性权值矩阵；基于OTDR和多传感器信息融合技术发展工光纤传感网络的自修复策略以及基于光开关或耦合器设计了三种自修复传感器关联元件，并通过三点弯曲混凝土梁应变测量试验验证采用自修复节点构建传感网络的优越性。.最后，分析了超大型油库（群）多灾害耦合影响因素，并将上述研究成果应用的某超大型油库结构，研究传感器的布设工艺和建立超大型油库（群）全寿命安全监测系统，在某油库内一段长200m的试验管道上建立了基于BOTDR和ROTDR的安全监测示范系统。