光纤光栅在建筑工程安全监测中的创新突破与工程实践

在建筑结构安全监测领域，细微裂缝的潜伏、钢筋腐蚀的蔓延、边坡滑坡的威胁，往往如同“沉默的杀手”，传统检测手段难以实现精准预判与实时响应。光纤光栅数智传感器凭借微米级灵敏度、抗电磁干扰与分布式感知的核心优势，为建筑生命线打造全天候“数字神经系统”——从混凝土内部腐蚀的量化追踪，到千米级桥梁的疲劳损伤预警，从高压电房的隐形风险捕捉，到边坡深层的形变动态监控，一根光纤如何以“光速感知”重塑建筑安全边界？

本文聚焦五大建筑工程硬核场景，揭秘光栅光纤技术突破与落地价值。

如何让钢筋水泥“开口说话”？

将光纤光栅传感器与钢筋结合嵌入混凝土中，能够检测腐蚀比和体积膨胀系数，评估钢的腐蚀状况。

测试结果显示，腐蚀比2.02%～4.24%，体积膨胀系数为2.18～2.65，有效保障基础设施安全运行。

案例二：桥梁疲劳诊断｜吊水岩大桥实战

在吊水岩大桥上成功布设光纤光栅应变传感器，实时监测车辆经过时预应力箱型梁的钢筋应变历程，并可预测可能遇到的疲劳损伤。观测发现，传感器相较传统技术表现出耐久性和稳定性优势。

案例三：管道安全卫士

使用光纤光栅传感器搭建管道振动监测平台，通过实验测试和最小二乘判别法对时域信号进行分析，成功区分管道上不同类型的噪声，且正确率达96%，为输油管道的科学管理提供了可行方案。

案例四：边坡滑坡预警｜吊水岩高危区域

采用光纤光栅变形传感器，针对吊水岩边坡结构脆弱，易出现滑坡区域进行监测，可辅助现场的实地勘察，提早监测潜在的滑坡风险，避免重大危险事故发生。

案例五：高压电场感知

一种基于布拉格光栅的全光纤电场传感器，如下图所示，能够用于高压电气设备的安全运行。经实验评估和实际工频电场的测量验证，该传感器具有高灵敏度、高精度，能够测量出1～4kV电压范围内的高压工频电场强度，为高压电气设备的安全运行提供了新的技术支持。

结语

光纤光栅技术以“一纤千测”的革新能力，为建筑安全监测树立了全新标杆。

下一期，我们将聚焦交通领域，揭秘这项技术如何护航高铁、飞机与智慧道路——从钢轨微裂纹到机翼疲劳损伤，从车流荷载到路面健康，看光纤如何编织交通安全的“隐形护网”。敬请期待！