序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇光纖傳感技術(shù)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1. 引言

分布式光纖傳感技術(shù)適用于橋梁工程的檢測(cè)以及施工過(guò)程監(jiān)控。其原理基于在光纖中傳播的激光會(huì)發(fā)生布里淵散射，而散射光的頻率，會(huì)隨所在的點(diǎn)的溫度和應(yīng)變發(fā)生變化，這兩種效應(yīng)都是線性的。一般使用通訊光纖布置于工程構(gòu)件，進(jìn)行測(cè)量，因此，必須對(duì)光纖進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定后的光纖，其頻移與相應(yīng)的溫度或應(yīng)變有一個(gè)明確的換算系數(shù)，單位是Hz/℃，以及Hz/?ε.

為了標(biāo)定光纖，我們制作了專用標(biāo)定臺(tái)。由鋼質(zhì)簡(jiǎn)支梁組成，采用砝碼做四點(diǎn)彎曲加載，因此中段是純彎曲段。梁的彈性模量、尺寸已知，因此可以在理論上確定彎曲應(yīng)變、應(yīng)力。在純彎曲段貼應(yīng)變片，測(cè)試應(yīng)變值作為校驗(yàn)。由于本次試驗(yàn)?zāi)康脑谟跈z驗(yàn)標(biāo)定方法和標(biāo)定方案的合理性，采用一段已經(jīng)標(biāo)定過(guò)的光纖做實(shí)驗(yàn)，其標(biāo)定值為0.051MHz/?ε，本文不做應(yīng)變片以及砝碼載荷下理論應(yīng)變的校驗(yàn)分析。

2. 試驗(yàn)材料和儀器

此次試驗(yàn)同時(shí)標(biāo)定的光纖有：（1）裸光纖；（2）普通緊套光纖；（3）鎧裝緊套光纖。

三組光纖稍微預(yù)張拉后分別粘貼在鋼梁的下側(cè)即受拉一側(cè)，三條光纖線路分別連接好（激光筆測(cè)試光路通暢），各自編號(hào)，各自線路上對(duì)應(yīng)的待測(cè)純彎段距離范圍量測(cè)準(zhǔn)確后，即開(kāi)始測(cè)試。

測(cè)試儀器為日本 NBX6050分布式光纖監(jiān)測(cè)儀。圖1是實(shí)驗(yàn)裝置。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置

3. 測(cè)試結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

本文僅分析裸光纖的標(biāo)定結(jié)果，另兩組光纖的標(biāo)定，數(shù)據(jù)處理較復(fù)雜，將另文發(fā)表。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程包括加載砝碼、運(yùn)用光纖監(jiān)測(cè)儀發(fā)出激光、讀取散射光、分析頻移得出數(shù)據(jù)。數(shù)字化的數(shù)據(jù)以電腦文件形式保存。圖2是由數(shù)據(jù)畫(huà)出的裸光纖的測(cè)量曲線。其中中段是純彎曲段的響應(yīng)，兩側(cè)有非純彎曲段以及光纖引線的響應(yīng)。

圖2 裸光纖應(yīng)變曲線

根據(jù)數(shù)字化的數(shù)據(jù)文件，數(shù)據(jù)導(dǎo)入excel繪制散點(diǎn)圖并擬合線性直線

得出結(jié)果見(jiàn)表1. 擬合的直線見(jiàn)圖3。根據(jù)直線方程，可以知道其標(biāo)定系數(shù)。

表1 擬合直線的數(shù)據(jù)

圖3 擬合的線性度及其斜率

擬合線性方程式表明裸光纖的標(biāo)定值在0.0508-0.0514MHZ/?ε之間。與名義標(biāo)定值符合較好，也符合一般光纖的平均特性。

4. 結(jié)論

通過(guò)使用標(biāo)定臺(tái)，對(duì)光纖進(jìn)行試驗(yàn)性標(biāo)定，確認(rèn)名義應(yīng)變系數(shù)為0.051的光纖，其標(biāo)定系數(shù)在0.0508-0.0514MHZ/?ε之間。標(biāo)定的最大相對(duì)誤差為0.78%. 研究表明，這種標(biāo)定臺(tái)性能較好，標(biāo)定方法合理。

本次試驗(yàn)還有很多其他數(shù)據(jù)待分析，將另外撰文發(fā)表。

參考文獻(xiàn)

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篇（2）

【中圖分類號(hào)】TU196+.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 B

Study on high strain detection of precast pile using FBG sensing technology

Qiu Zhenhong

(Shanghai jiangnan architectural design institute co,. ltd ShangHai 201800)

【Abstract】 FBG which has the advantage of high precision, strong ability of anti-electromagnetic, strong adaptive capacity to environment, long service life, etc has become a new advanced detection way in the field of pile foundation and bridge. This paper introduces the measure principle of FBG sensing technology and the implantation process of fiber grating into precast pile. Combined with the specific project, the traditional high strain data and FBG strain data is compared. The results showed that FBG data is suitable for high strain detection.

【Keywords】 FBG; high strain; detection of pile foundation; precast pile

0 引言

樁基檢測(cè)中高應(yīng)變檢測(cè)是一項(xiàng)重要檢測(cè)內(nèi)容，通過(guò)分析應(yīng)力應(yīng)變隨樁身變化情況分析樁身完整性和樁的承載性狀[1-2]。由于采用高應(yīng)變進(jìn)行承載力檢測(cè)具有工期短、成本低、效率高等特點(diǎn)，促進(jìn)了高應(yīng)變檢測(cè)法的推廣，但是高應(yīng)變檢測(cè)的精度很大程度上與測(cè)試傳感器有關(guān)。傳統(tǒng)的電阻式、鋼弦式、電感式傳感器普遍存在靈敏度差、精度低、抗電磁干擾能力弱，受水腐蝕失真或失效等缺點(diǎn)，難以適應(yīng)現(xiàn)代工程精確檢測(cè)的要求。而近年來(lái)興起的光纖光柵傳感器則具有精度高、抗電磁干擾、防水防潮、抗腐蝕和耐久性長(zhǎng)等特點(diǎn)[3-6]，其體積小、重量輕，便于鋪設(shè)安裝，且不存與監(jiān)測(cè)對(duì)象不匹配的問(wèn)題，對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的材料性能和力學(xué)參數(shù)等影響較小。另外，光纖光柵傳感技術(shù)采用光纖進(jìn)行信號(hào)傳輸，傳輸損耗小，容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸，正好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的不足。本文結(jié)合具體的工程實(shí)例，將FBG傳感器植入檢測(cè)的預(yù)制樁中，同時(shí)采集傳統(tǒng)

的高應(yīng)變檢測(cè)應(yīng)變數(shù)據(jù)和FBG應(yīng)變數(shù)據(jù)，并進(jìn)行對(duì)比研究。結(jié)果表明：FBG測(cè)量數(shù)據(jù)可靠，具有較好的適用性。

1 FBG傳感技術(shù)測(cè)量原理

光纖布拉格光柵（Fiber Bragg Grating,簡(jiǎn)稱FBG）是利用光纖材料的光敏性在纖芯內(nèi)形成空間相位,光柵其作用的實(shí)質(zhì)是在纖芯內(nèi)形成一個(gè)窄帶的濾波器或反射鏡，使得光在其中的傳播行為得以改變和控制[7]。

圖1 光纖光柵傳感器的構(gòu)造

如圖1所示，F(xiàn)BG傳感器分布在光纖纖芯的一小段范圍內(nèi)，它的折射率沿光纖軸線發(fā)生周期性變

作者簡(jiǎn)介：邱正紅，1982年出生，男，漢族，重慶潼南縣人，工學(xué)學(xué)士，助理工程師，主要從事巖土工程勘察和基坑設(shè)計(jì)工作。E-mail：qzh@live.it

化，圖中纖芯的明暗變化代表了折射率的周期變化。光纖布拉格光柵是光纖纖芯折射率沿光纖軸向呈周期性變化的一種光柵。目前已有的基于光纖布拉格光柵的各種傳感器的工作原理都可以歸結(jié)為對(duì)布拉格光柵中心波長(zhǎng)的測(cè)量[8-9]，即通過(guò)對(duì)由外界擾動(dòng)引起的布拉格光柵中心波長(zhǎng)漂移量的測(cè)量，得到被測(cè)參數(shù)；布拉格光柵中心波長(zhǎng)與光纖纖芯有效折射率以及光纖光柵長(zhǎng)度周期Λ相關(guān)[10]即：

(1)

其中：為布喇格光柵的中心波長(zhǎng)；為光纖纖芯的有效折射率；為布喇格傳感器光柵的柵距。

圖2FBG傳感器工作原理圖

顯然，寬帶光源的輸入光譜在通過(guò)FBG傳感器1后，形成了波谷峰值為的凹陷，而反射光譜則具有波峰。當(dāng)光柵所在處的光纖產(chǎn)生軸向應(yīng)變時(shí)，柵距變?yōu)椋?/p>

(2)

此時(shí)布喇格波長(zhǎng)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，它滿足：

(3)

其中：為有效光彈系數(shù),它的值約為0.22。

另外，溫度變化會(huì)引起光纖折射率的變化，同時(shí)也會(huì)引起柵距的變化，當(dāng)溫度變化為時(shí)，將引起布拉格波長(zhǎng)產(chǎn)生移動(dòng)，可以表示為：

(4)

其中：為光纖的熱膨脹系數(shù)，；為光纖的熱光系數(shù)，。

由(3)、(4)兩式得到同時(shí)考慮應(yīng)變與溫度變化時(shí)，所引起的波長(zhǎng)移動(dòng)：

(5)

由此可知，只要測(cè)出布喇格波長(zhǎng)的變化，就可以得到外界的應(yīng)變或溫度擾動(dòng)。

2 預(yù)制樁FBG植入工藝

預(yù)制樁一般是在工廠制作而成的，特別是預(yù)應(yīng)力預(yù)制樁是在預(yù)制廠經(jīng)過(guò)先張預(yù)應(yīng)力，離心成型及高壓蒸養(yǎng)等工藝生產(chǎn)而成的高強(qiáng)預(yù)制混凝土構(gòu)件[11]，無(wú)法將光纖光柵澆注到其中。在打樁的過(guò)程中，由于預(yù)制樁管壁與土體的摩擦力很大，將光纖光柵貼在預(yù)制樁表面時(shí)，很容易造成打樁時(shí)光纖光柵被刮斷[12]。本文采用在預(yù)制樁表面刻槽后放入光纖光柵再用高強(qiáng)度膠進(jìn)行密封，這樣既成能保證光纖光柵的成活率，又能保證光纖光柵與預(yù)裝樁身變形的一致性。預(yù)制樁的FBG植入工藝主要包括以下四個(gè)工序。

（1）光纖熔接

在FBG傳感技術(shù)測(cè)量中，光纖只是進(jìn)行光信號(hào)的傳輸，真正起到測(cè)量作用的是光柵的那部分。所以要根據(jù)樁長(zhǎng)截取相應(yīng)長(zhǎng)度的傳輸光纖與FBG傳感器進(jìn)行熔接。

（2）刻槽布纖

用開(kāi)槽機(jī)在預(yù)制樁身表面沿著布纖路線刻槽，槽寬和槽深以能放入光纖為準(zhǔn)(太深容易破壞樁身強(qiáng)度)，光纖放入槽內(nèi)用502膠水進(jìn)行定點(diǎn)固定，刻槽布纖如圖3所示。

圖3 刻槽布纖

（3）光纖保護(hù)

用高強(qiáng)膠（環(huán)氧樹(shù)脂）填充槽內(nèi)進(jìn)行光柵粘貼和光纖線路保護(hù)，在樁端出露的光纖用套管進(jìn)行保護(hù)，將多余的光纖盤(pán)繞在樁頭并用緩沖材料進(jìn)行包裹保護(hù)，光纖保護(hù)如圖4所示。

圖4 線路保護(hù)

（4）打樁對(duì)接

將布好光纖的樁按順序進(jìn)行打入，在樁對(duì)接時(shí)進(jìn)行上下兩樁光纖的對(duì)接，并將多余光纖盤(pán)繞在接頭地方進(jìn)行強(qiáng)化處理，打樁對(duì)接如圖5所示。

圖5 打樁對(duì)接

3 工程實(shí)例

3.1 工程背景

嘉定區(qū)城北大型經(jīng)濟(jì)適用房（南塊）位于上海市嘉定區(qū)，住宅樓和配套商業(yè)擬采用樁基礎(chǔ)，地下車(chē)庫(kù)、地下P型站和地下水泵房擬采用抗拔樁。工程主要負(fù)責(zé)樁基設(shè)計(jì)參數(shù)可行性研究工作。根據(jù)設(shè)計(jì)需要，結(jié)合勘察資料，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試，包括：模型樁單樁豎向抗壓、單樁豎向抗拔靜載，錘擊樁高應(yīng)變跟蹤監(jiān)測(cè)及樁身應(yīng)力分析，獲得各層土設(shè)計(jì)參數(shù)。

3.2 測(cè)試方法

本文主要研究該工程中管樁（管樁樁長(zhǎng)13.0m，內(nèi)徑0.22m，外徑0.4m）的高應(yīng)變檢測(cè)。通過(guò)光纖光柵測(cè)得應(yīng)變數(shù)據(jù)分別與高應(yīng)變測(cè)樁儀導(dǎo)出數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。樁身應(yīng)力測(cè)量采用光纖光柵應(yīng)變傳感器。光纖光柵應(yīng)變傳感器布設(shè)：在樁頂以下1m處（-1m)布設(shè)一個(gè)；在土層交界處6.5m處（-6.5m)布設(shè)1個(gè)，在樁底以上50cm處（-12.5m)布設(shè)1個(gè)，F(xiàn)BG傳感器布設(shè)如圖6所示。

圖6 FBG傳感器布設(shè)圖

高應(yīng)變初打跟蹤監(jiān)測(cè)試驗(yàn)按照《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ 106-2003）進(jìn)行，測(cè)試方法見(jiàn)圖7。

圖7 高應(yīng)變測(cè)試圖

3.3 檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

本文選取了一根測(cè)試樁，對(duì)樁的錘擊高應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過(guò)預(yù)埋在樁身上的光纖光柵測(cè)得應(yīng)變數(shù)據(jù)分別與高應(yīng)變測(cè)樁儀輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比研究，F(xiàn)BG傳感器測(cè)試出的數(shù)據(jù)曲線如圖8所示。曲線中第一個(gè)峰值的出現(xiàn)表示在擊打過(guò)程中樁身產(chǎn)生的最大應(yīng)變，其余峰值是由于擊打過(guò)程中余震產(chǎn)生。圖形顯示在-1m處峰值最高，其次-6.5m處，-12.5m處峰值最小。這表明：在被擊打過(guò)程中，離測(cè)試樁由樁頂至樁底，樁身應(yīng)變逐漸減小，在樁頂處會(huì)產(chǎn)生最大應(yīng)變，所以在錘擊過(guò)程中要加強(qiáng)對(duì)樁頂?shù)谋Ｗo(hù)。

圖8高應(yīng)變時(shí)光纖測(cè)得應(yīng)變曲線圖

由于-1m處安裝的FBG傳感器與高應(yīng)變檢測(cè)中的應(yīng)變片安裝位置接近（檢測(cè)傳感器的安裝用膨脹螺栓安裝在距樁頂約2倍樁徑處），將-1m處的FBG測(cè)試數(shù)據(jù)與應(yīng)變片的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，光纖應(yīng)變曲線與高應(yīng)變儀導(dǎo)出應(yīng)變曲線對(duì)比圖如圖9所示。從圖9中可以看出，兩者的曲線較為吻合，這說(shuō)明FBG傳感技術(shù)適用于高應(yīng)變檢測(cè)。

圖9 高應(yīng)變時(shí)光纖曲線與高應(yīng)變儀導(dǎo)出曲線對(duì)比圖

4 結(jié)論

（1）本文將FBG傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用于樁基檢測(cè)中，將光纖光柵測(cè)得應(yīng)變數(shù)據(jù)與高應(yīng)變測(cè)樁儀輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行比較研究。結(jié)果表明：FBG傳感數(shù)據(jù)能較好地適用于高應(yīng)變檢測(cè)，但也存在不足，由于高應(yīng)變檢測(cè)同時(shí)需要應(yīng)變數(shù)據(jù)和加速度數(shù)據(jù)，而此次測(cè)試只采集了樁身FBG應(yīng)變數(shù)據(jù)，如果在樁身相應(yīng)的位置能安裝FBG加速度傳感，同時(shí)采集FBG應(yīng)變和加速度數(shù)據(jù)，擬合樁基的承載力與傳統(tǒng)高應(yīng)變測(cè)樁儀測(cè)出的樁基承載力進(jìn)行對(duì)比，將是本論文需要深入研究的一個(gè)方向。

（2）FBG傳感器可以安裝在樁體的任何位置，如果將FBG傳感技術(shù)運(yùn)用于高應(yīng)變檢測(cè)中，就可以

測(cè)得樁體任何位置的應(yīng)變，而不僅僅局限于樁頂附近。

（3）檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確度不但與測(cè)試方法有關(guān)，還與傳感器的性能有關(guān)，F(xiàn)BG傳感器正是由于其高精度、抗電磁干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)得到了工程界廣泛的關(guān)注。但是，由于其比較高的價(jià)格也限制著它的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，F(xiàn)BG傳感技術(shù)將會(huì)得到廣泛發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

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篇（3）

1.引言

近年來(lái)，港口大型設(shè)備事故時(shí)有發(fā)生，靠傳統(tǒng)檢測(cè)很難及時(shí)、全面發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生的預(yù)兆及發(fā)展趨勢(shì)。而起重機(jī)械事故通常具有不確定性和不可預(yù)見(jiàn)性，其造成的結(jié)果卻是極其嚴(yán)重的。目前，我國(guó)大部分港口普遍缺乏一套行之有效地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估港口大型設(shè)備的技術(shù)和方法。若不能及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取港口大型設(shè)備真實(shí)的狀態(tài)信息，則會(huì)給設(shè)備運(yùn)行留下安全隱患。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、貨運(yùn)量的大幅增加，確保港口機(jī)械設(shè)備的技術(shù)性能狀態(tài)經(jīng)常處于良好狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，避免突發(fā)性故障的發(fā)生是亟待解決的問(wèn)題。

2.港口大型設(shè)備檢測(cè)存在的問(wèn)題

通過(guò)調(diào)研分析，當(dāng)前港口大型設(shè)備在安全管理上主要有以下幾個(gè)問(wèn)題。

（1）部分港口缺乏先進(jìn)的檢測(cè)手段、方法及設(shè)備，對(duì)港口大型設(shè)備的維護(hù)主要以日常檢測(cè)為主，不能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地反映設(shè)備的實(shí)際狀況。

（2）各港口的檢測(cè)人員檢測(cè)技術(shù)水平不一，對(duì)關(guān)鍵的失效模式并不能進(jìn)行準(zhǔn)確地判別，檢測(cè)和診斷則缺乏較強(qiáng)的針對(duì)性。

（3）港口現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)繁忙、環(huán)境惡劣，不停機(jī)檢測(cè)和檢測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸存在很大的困難。且設(shè)備運(yùn)行狀況相關(guān)數(shù)據(jù)大量流失，對(duì)設(shè)備的健康狀況診斷數(shù)據(jù)匱乏。

（4）港口大型設(shè)備缺乏有效的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備、系統(tǒng)及安全評(píng)估系統(tǒng)。

以上問(wèn)題已成為港口大型設(shè)備安全、可靠運(yùn)行的潛在隱患。因此，迫切需要一種能及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)解決這些難題，及早發(fā)現(xiàn)缺陷并判斷缺陷是否具有危險(xiǎn)性，以使能及時(shí)維修處理，避免起重機(jī)事故的產(chǎn)生。

3.港口大型設(shè)備安全監(jiān)測(cè)技術(shù)研究

目前，針對(duì)港口大型設(shè)備檢測(cè)的常規(guī)辦法主要有目測(cè)、射線檢測(cè)、磁粉探傷檢測(cè)和超聲波檢測(cè)等方法。以上檢測(cè)方法具有很大的局限性。首先，結(jié)構(gòu)表面去漆，不僅耗時(shí)長(zhǎng)，且對(duì)于不規(guī)則的構(gòu)件表面檢測(cè)比較困難，對(duì)人的操作技術(shù)水平要求較高，但效率較低。第二，射線檢測(cè)對(duì)人的身體有害，檢測(cè)時(shí)必須有很?chē)?yán)格的保護(hù)措施。第三，起重設(shè)備檢測(cè)屬于高空作業(yè)，存在一定的難度，且檢測(cè)的范圍有一定的局限。第四，目測(cè)等方法很容易引入主觀誤差。基于以上原因，一般性檢測(cè)手段對(duì)于港口重大設(shè)備的缺陷診斷，誤判、漏判很難避免，且不能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確反映在役設(shè)備的真實(shí)狀況，對(duì)于設(shè)備運(yùn)行將留下安全隱患。

隨著科技和工業(yè)的發(fā)展，國(guó)外較早地開(kāi)展了起重設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)與診斷研究，將成果應(yīng)用到實(shí)際，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)于港口起重設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究也向多方面進(jìn)行了拓展。

3. 1港口大型設(shè)備安全監(jiān)測(cè)技術(shù)

3.1.1基于電阻應(yīng)變技術(shù)的無(wú)線應(yīng)力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

電阻應(yīng)變技術(shù)是通過(guò)電阻絲應(yīng)變與電阻變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)獲得被測(cè)件在貼有應(yīng)變計(jì)處的結(jié)構(gòu)應(yīng)變值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。該方法技術(shù)成熟，成本較低，不會(huì)對(duì)待測(cè)構(gòu)件造成損傷。當(dāng)前國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)展了無(wú)線應(yīng)力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究。無(wú)線應(yīng)力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是借助遙測(cè)技術(shù)獲取結(jié)構(gòu)受力部位的應(yīng)力信息，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)設(shè)備，以達(dá)到實(shí)時(shí)了解起重機(jī)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的一種起重機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。此技術(shù)中應(yīng)力的采集多采用電阻應(yīng)變技術(shù)。電阻應(yīng)變片其耐蝕性、耐濕性、耐久性差，環(huán)境適應(yīng)性差，難以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)起重機(jī)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的目的。此外，該在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在干擾因素過(guò)多，傳輸距離較大的情況下，無(wú)法保證數(shù)據(jù)能夠安全無(wú)誤傳輸。

3.1.2聲發(fā)射技術(shù)

聲發(fā)射技術(shù)，它是以瞬態(tài)應(yīng)力波的形式迅速釋放其內(nèi)部積累的應(yīng)變能的過(guò)程，可準(zhǔn)確捕捉活動(dòng)裂紋的位置。聲發(fā)射技術(shù)用儀器探測(cè)、記錄、分析聲發(fā)射信號(hào)，并利用聲發(fā)射信號(hào)對(duì)聲發(fā)射源的狀態(tài)做出正確判斷。聲發(fā)射技術(shù)具有動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、整體和連續(xù)等特點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸不敏感，可以對(duì)大型結(jié)構(gòu)進(jìn)行大面積的檢測(cè)。它能夠在線檢測(cè)、監(jiān)測(cè)活性缺陷。對(duì)于受力情況復(fù)雜的起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)，它比超聲波、磁粉檢測(cè)效果更好、更真實(shí)，同時(shí)也可以減少檢驗(yàn)中不必要的停機(jī)。聲發(fā)射技術(shù)可以彌補(bǔ)常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法的不足，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的整體監(jiān)測(cè)，為有效地安全監(jiān)測(cè)提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

聲發(fā)射技術(shù)不能提供被測(cè)件的靜態(tài)缺陷。在實(shí)際中，由于大型起重機(jī)械工作環(huán)境比較惡劣，噪聲非常大，而聲發(fā)射信號(hào)卻非常微弱，聲發(fā)射信號(hào)則很容易被噪聲湮沒(méi)，實(shí)際測(cè)得的聲發(fā)射信號(hào)將含有較多電氣、機(jī)械噪聲，在實(shí)際的工程應(yīng)用中聲發(fā)射監(jiān)測(cè)效果并不太理想。

3.1.3光纖光柵傳感技術(shù)

光纖傳感技術(shù)是一種以光波為載體，光纖為媒質(zhì)，感知和測(cè)量被測(cè)量信號(hào)的新型傳感技術(shù)。光纖光柵傳感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng)，不受電磁、噪聲影響；靈敏度、可靠性高；能串接復(fù)用，可實(shí)現(xiàn)分布式監(jiān)測(cè)；耐久性好，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，信息傳輸遠(yuǎn)，信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸不需要專門(mén)的調(diào)節(jié)，可滿足長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)的要求。但傳感器、檢測(cè)儀等設(shè)備成本相對(duì)較高，且光纖傳感器對(duì)溫度同樣敏感，在實(shí)際應(yīng)用中需要采取相應(yīng)的溫度補(bǔ)償措施。光纖光柵傳感技術(shù)目前多用于橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)。

3.1.4數(shù)字圖形圖像處理技術(shù)

數(shù)字圖形圖像處理技術(shù)是通過(guò)將采集到的圖像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行除噪、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取等處理的方法與技術(shù)?；跀?shù)字圖像處理技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法是一種新型的非接觸式監(jiān)測(cè)方法。基于數(shù)字圖形圖像處理技術(shù)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與光纖傳感技術(shù)等監(jiān)測(cè)技術(shù)相比，成本較低。它是一種實(shí)時(shí)的、高精度的、遠(yuǎn)距離的、能進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)方法。該方法不傷及被測(cè)物，不干擾被測(cè)物自然狀態(tài)，且可瞬時(shí)獲取被測(cè)物體大量物理信息和幾何信息?；跀?shù)字圖像處理技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法對(duì)于拍攝環(huán)境要求較高?；跀?shù)字圖像處理技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法現(xiàn)多用于橋梁、坡道等相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。起重設(shè)備工作環(huán)境復(fù)雜，利用照相機(jī)技術(shù)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸速度低的情況下不易滿足起重設(shè)備監(jiān)測(cè)的需求。利用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)將是今后鋼結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)。

3.2港口大型設(shè)備監(jiān)測(cè)管理

對(duì)監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，若分析得到異常數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)用戶及時(shí)發(fā)出警告并尋找產(chǎn)生異常的原因，通過(guò)檢修維護(hù)，排除異常，以達(dá)到消除事故隱患的目的，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控與起重機(jī)正常作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。使用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以積累大量史數(shù)據(jù)，當(dāng)起重機(jī)出現(xiàn)故障，可以為維修人員查找故障提供依據(jù)，在故障發(fā)生之前做出預(yù)報(bào)，減少事故發(fā)生的概率和損失，提高起重機(jī)的安全性和可靠性。

4.結(jié)束語(yǔ)

本文充分比較了各種港口大型設(shè)備安全監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)及技術(shù)特性，為港口企業(yè)和相關(guān)科研單位提供參考。開(kāi)展港口大型設(shè)備安全監(jiān)測(cè)技術(shù)研究，開(kāi)發(fā)起重設(shè)備安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)于港口相關(guān)部門(mén)及時(shí)掌握港口在役設(shè)備的運(yùn)行狀況，防止起重事故的發(fā)生具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊巧萍，劉延雷.聲發(fā)射檢測(cè)起重機(jī)的現(xiàn)狀與可行性試驗(yàn)[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā).2011，1：66-67.

[2]齊到滿.基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的冶金起重機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)力遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D].碩士學(xué)位論文.武漢：武漢理工大學(xué).2011.05.

[3]吳占穩(wěn)，沈功田，王少梅等.聲發(fā)射技術(shù)在起重機(jī)無(wú)損檢測(cè)中的現(xiàn)狀[J].起重運(yùn)輸機(jī)械.2007（10）：1-4.

[4]陳曉軍.基于FBG傳感技術(shù)的起重機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].碩士學(xué)位論文.太原：中北大學(xué)，2013.05.

篇（4）

中圖分類號(hào)： TU997 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一般在橋梁施工監(jiān)測(cè)中常用傳感器為振弦傳感器、金屬應(yīng)變片等，隨著科技的技術(shù)光纖傳感器越來(lái)越受到人們的關(guān)注，與傳統(tǒng)的傳感器相比其具有測(cè)量精度高、動(dòng)態(tài)范圍大、頻帶寬并可實(shí)現(xiàn)絕對(duì)測(cè)量以及抗電磁干擾、耐腐蝕的特點(diǎn)。

本文基于城市高架橋蓋梁的施工過(guò)程，在其典型受力位置埋入光纖光柵應(yīng)力和溫度傳感器，對(duì)其各典型施工階段進(jìn)行理論應(yīng)力和實(shí)測(cè)應(yīng)力的對(duì)比分析。

光纖光柵傳感技術(shù)

光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱，一般由纖芯、包層、涂覆層構(gòu)成，是一種多層介質(zhì)結(jié)構(gòu)的圓柱體光學(xué)纖維。纖芯和包層為光纖結(jié)構(gòu)的主體，其主要材料是二氧化硅，對(duì)光波的傳播起著決定性作用，纖芯的折射率比包層的折射率稍大，但滿足一定的入射條件時(shí)，光波就沿著纖芯向前傳播。

光柵傳感器滿足Bragg條件（光波的耦合模理論），也即光纖光柵的中心波長(zhǎng)與有效折射率和光柵周期滿足下式：

可見(jiàn)，光纖光柵的反射波長(zhǎng)主要和光柵周期和有效折射率有關(guān)，當(dāng)光纖光柵感受到外界環(huán)境溫度變化或應(yīng)變變化時(shí)，不僅會(huì)引起光柵周期的變化，而且還會(huì)引起有效折射率的變化，從而引起反射光波長(zhǎng)的偏移，這就是光纖光柵傳感的基本原理。

對(duì)于光纖光柵而言，有效折射率的變化主要由彈光效應(yīng)和熱光效應(yīng)引起，光柵周期的變化主要由熱膨脹效應(yīng)和外界的應(yīng)變引起。但對(duì)于成品的傳感器中，彈光效應(yīng)和熱光效應(yīng)為光纖光柵的特性，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行標(biāo)定，最后轉(zhuǎn)換成成品中給出了傳感器的應(yīng)變靈敏系數(shù)和溫度靈敏系數(shù)。

光纖光柵埋入與蓋梁施工

直立式大懸臂蓋梁結(jié)構(gòu)，墩柱尺寸為1.8m*2.0m；蓋梁整體形式為T(mén)型，懸臂長(zhǎng)度為6.6m，根部高度為2.2m，端部高度1.2m。在蓋梁理論計(jì)算中采用大型有限元軟件Midas FEA，為實(shí)體有限元模型，在結(jié)構(gòu)建模計(jì)算中嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工過(guò)程進(jìn)行。施工過(guò)程為：

蓋梁鋼筋的綁扎—蓋梁混凝土澆筑—4根N2鋼絞線的張拉（澆筑9天后）—一側(cè)右邊架設(shè)4片小箱梁（N2張拉10天后）—鋼絞線N4和N6張拉—全部小箱梁架設(shè)—剩余鋼絞線張拉（架梁16天后）。

在橋墩蓋梁建模中，為提高分析精度，采用四面體單元進(jìn)行墩柱蓋梁的網(wǎng)格劃分。采用鋼筋單元模擬預(yù)應(yīng)力鋼束，根據(jù)空間位置關(guān)系與混凝土實(shí)體單元耦合，同時(shí)考慮施工階段混凝土材料時(shí)間依存關(guān)系的影響。

圖1光纖光柵傳感器的埋入

傳感器的埋入如圖2所示，在預(yù)應(yīng)力張拉及上部結(jié)構(gòu)主梁安裝過(guò)程中，蓋梁上緣結(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化相對(duì)較大，集中張拉預(yù)應(yīng)力或大批量安裝主梁卻未及時(shí)張拉預(yù)應(yīng)力，均極有可能造成蓋梁根部截面受拉而開(kāi)裂。為了排除混凝土水化熱和其收縮、徐變產(chǎn)生的影響，在蓋梁中預(yù)埋了光纖光柵溫度傳感器。

傳感器安裝在蓋梁鋼筋綁扎完畢后，混凝土澆筑之前進(jìn)行。光纖光柵傳感器的埋置一般遵循以下順序：串聯(lián)傳感器、預(yù)埋位置的確定、傳感器線路的布置、傳感器綁扎、引線保護(hù)等。

傳感器綁扎過(guò)程中，扎絲應(yīng)距離傳感器端部約5cm，不應(yīng)太靠近傳感器中部，防止傳感器在綁扎過(guò)程中受拉或受扭；兩端引出線應(yīng)采用軟質(zhì)細(xì)管（如注漿管）進(jìn)行保護(hù)。串聯(lián)傳感器線路布置時(shí)，宜沿鋼筋走向布置，避免過(guò)多的彎曲、纏繞等，其彎曲越小，對(duì)傳感器波長(zhǎng)測(cè)量影響越大。

3．測(cè)量結(jié)果分析

橋梁監(jiān)控的一個(gè)重要目的便是荷載施加前、后蓋梁典型截面處應(yīng)力的變化，以此來(lái)推斷蓋梁的施工質(zhì)量、鋼絞線張拉情況、蓋梁的實(shí)際受力情形等。此處施工荷載引起的應(yīng)力變化，指各施工階段前、后，該蓋梁監(jiān)控測(cè)點(diǎn)處應(yīng)力改變的大??；蓋梁根部上緣應(yīng)力分別為四個(gè)測(cè)點(diǎn)的平均值。

實(shí)測(cè)值與FEA值結(jié)果對(duì)比

4．結(jié)語(yǔ)

由上述數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知，一次架梁和二次架梁過(guò)程中，實(shí)測(cè)應(yīng)力值和計(jì)算結(jié)果相差較大，原因可能為上部小箱梁架設(shè)和鋼絞線張拉順序的改變，對(duì)懸臂蓋梁根部截面產(chǎn)生較大的應(yīng)力起伏，施工過(guò)程中應(yīng)引起足夠的重視。應(yīng)力變化趨勢(shì)均與理論計(jì)算值有較好的吻合，說(shuō)明光纖光柵傳感器在測(cè)量由于荷載引起的蓋梁典型截面應(yīng)力變化時(shí)，其數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確，誤差較小，光纖光柵傳感器在該蓋梁施監(jiān)控中發(fā)揮了良好的作用。

參考文獻(xiàn)：

篇（5）

《光電測(cè)試技術(shù)》是上海電力學(xué)院測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)的重要專業(yè)選修課。它是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的課程，涉及了光學(xué)、電子和計(jì)算機(jī)等多門(mén)學(xué)科，也是現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)重要的發(fā)展方向，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)及創(chuàng)新能力起著非常重要的作用。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，這對(duì)教師提出了挑戰(zhàn)。筆者從教學(xué)內(nèi)容的選取和組織安排等方面進(jìn)行了一定的探索和研究。

一、優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容

光電測(cè)試技術(shù)課程包涵的知識(shí)點(diǎn)很多，并且隨著科技的進(jìn)步，新的測(cè)試技術(shù)不斷地出現(xiàn)，需要進(jìn)一步擴(kuò)充教學(xué)內(nèi)容。而不同的院校有又不同的背景，在不同的領(lǐng)域上有所側(cè)重，需要量體裁衣，合理選擇教學(xué)內(nèi)容。

（一）突出電力特色

上海電力學(xué)院的辦學(xué)定位與培養(yǎng)目標(biāo)是主要為社會(huì)培養(yǎng)和輸出所需要的應(yīng)用型技術(shù)人才，特別要為電力行業(yè)的科技進(jìn)步服務(wù)，培養(yǎng)電力行業(yè)所需的第一線的應(yīng)用型技術(shù)人才。為了突出本校的電力特色，尤其考慮到測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的部分學(xué)生在畢業(yè)后會(huì)進(jìn)入電廠等相關(guān)電力領(lǐng)域工作，所以在教授內(nèi)容中加入最新的電力知識(shí)是很有必要的。

近年來(lái)，光電測(cè)試技術(shù)的發(fā)展可以說(shuō)是日新月異，新的科技成果不斷涌現(xiàn)，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.火焰圖像檢測(cè)器

光學(xué)成像技術(shù)在燃煤火電廠煤粉爐爐膛火焰視頻監(jiān)視上的應(yīng)用，可以直接地反映爐膛內(nèi)的燃燒情況，給運(yùn)行人員提供相對(duì)直觀的判斷依據(jù)，對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行和操作起到及時(shí)的指導(dǎo)作用。安裝好、調(diào)試好、使用好爐膛火焰電視設(shè)備，對(duì)鍋爐的安全和節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有著非常重要的意義。這部分內(nèi)容可以和書(shū)本教材中的固體成像器件配合起來(lái)教學(xué)。

2.激光盤(pán)煤技術(shù)

傳統(tǒng)的煤場(chǎng)存煤量測(cè)量方法不僅需要耗費(fèi)大量的人力和物力，其測(cè)量結(jié)果也極不準(zhǔn)確，嚴(yán)重制約了電廠現(xiàn)代化管理水平的提高。目前新型的自動(dòng)盤(pán)煤方法為激光盤(pán)煤儀，采用二維高頻率激光掃描儀對(duì)料場(chǎng)的表面進(jìn)行高頻率斷面掃描獲得高密度的斷面數(shù)據(jù)，結(jié)合行程測(cè)量器獲得的料場(chǎng)長(zhǎng)度和回程測(cè)量器獲得的掃描儀偏轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)料場(chǎng)體積的計(jì)算、料場(chǎng)三維模型的顯示。在盤(pán)煤的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性方面都有顯著的改善，取得了比較滿意的結(jié)果。[1]該部分內(nèi)容可以和書(shū)本教材中紅外輻射與紅外探測(cè)器配合起來(lái)教學(xué)，還可結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理等課程對(duì)圖像恢復(fù)重建等展開(kāi)探討。

3.光纖傳感技術(shù)

光纖傳感技術(shù)具有細(xì)而柔軟、抗電磁干擾、絕緣性能好、防爆性能好、 耐腐蝕、導(dǎo)光性能好、信號(hào)衰減小等特點(diǎn)，可以解決常規(guī)檢測(cè)技術(shù)難以完全勝任的測(cè)量問(wèn)題。分布式光纖傳感技術(shù)是隨著“智能結(jié)構(gòu)和智能材料”的需要而發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，集傳感與信息傳輸于一體，廣泛應(yīng)用在電力行業(yè)中：電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)，如電力電纜的表面溫度檢測(cè)監(jiān)控、事故點(diǎn)定位、電纜隧道、夾層的火情監(jiān)測(cè)等；變電站監(jiān)測(cè)，如母排、橋袈、變壓器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、配電盤(pán)的溫度分布、測(cè)量及故障點(diǎn)檢測(cè)等；水電站、發(fā)電廠監(jiān)測(cè)，如加熱系統(tǒng)、蒸汽、輸油管道；送煤系統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)和故障點(diǎn)的檢測(cè)等等。

光纖傳感技術(shù)正好和書(shū)本教材的光導(dǎo)纖維與光纖傳感器匹配，在了解光導(dǎo)纖維與光纖傳感器的基本原理后，引入大量的光纖傳感技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的工程實(shí)例，更好地貫徹了理論聯(lián)系實(shí)際這一原則，可以使學(xué)生思考如何學(xué)以致用。

（二）適應(yīng)科技發(fā)展

光電測(cè)試技術(shù)內(nèi)容多，知識(shí)面廣，又是多學(xué)科交互融合、互相滲透的前沿科學(xué)。通常情況下，教材對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理和基礎(chǔ)效應(yīng)介紹較多，對(duì)具體應(yīng)用和設(shè)計(jì)方面則較少；對(duì)經(jīng)典的光電器件介紹較多，新型光電器件較少；傳統(tǒng)技術(shù)敘述較多，尖端技術(shù)和綜合應(yīng)用較少。由于種種限制，不可能找到一本非常完美、各方面都滿意的書(shū)本教材，我們只能選擇較合適的，在講授基本內(nèi)容的同時(shí)，一定要補(bǔ)充最新的相關(guān)內(nèi)容，將新型的光電檢測(cè)器件、新型的光電測(cè)試技術(shù)和手段、各種光電檢測(cè)器件的最新進(jìn)展和應(yīng)用等最新相關(guān)科研成果融合在教學(xué)過(guò)程之中，不斷進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的完善和改進(jìn)，有效的引導(dǎo)學(xué)生了解最新的、最先進(jìn)的科學(xué)內(nèi)容。比如在中國(guó)第一個(gè)目標(biāo)飛行器和空間實(shí)驗(yàn)室——天宮一號(hào)與神舟十號(hào)飛船實(shí)現(xiàn)對(duì)接時(shí)，激勵(lì)學(xué)生關(guān)注其中所采用的最新光電測(cè)試技術(shù)。

以上的內(nèi)容是書(shū)本教材所無(wú)法包括的，所以我們要結(jié)合時(shí)代科技的進(jìn)步，與時(shí)俱進(jìn)，不斷深化教學(xué)內(nèi)容，注意學(xué)校的行業(yè)特色，關(guān)注火電廠及電力設(shè)備等的光電測(cè)試技術(shù)，對(duì)于教材上沒(méi)有提到的但是有益的內(nèi)容，一定要在課堂上提出，或者給出相關(guān)概念引導(dǎo)學(xué)生自己查找所需資料，不斷的通過(guò)自制多媒體課件、課外資料等來(lái)添加教學(xué)內(nèi)容，給《光電測(cè)試技術(shù)》注入新的血液，來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、 精心組織教學(xué)內(nèi)容

上海電力學(xué)院將該課程核定為32學(xué)時(shí)，在短課時(shí)內(nèi)，面對(duì)如此多的教學(xué)內(nèi)容，需要根據(jù)本專業(yè)的特點(diǎn)精心組織安排，否則會(huì)使得內(nèi)容雜亂無(wú)章，缺少完整性和系統(tǒng)性，讓學(xué)生無(wú)所適從。

（一）課程認(rèn)識(shí)和章節(jié)聯(lián)系

首先講解課程的主要內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和各章節(jié)的之間的聯(lián)系，讓學(xué)生對(duì)該課程有一個(gè)整體性的認(rèn)識(shí)，然后具體到每一個(gè)章節(jié)。在開(kāi)始學(xué)習(xí)前都列出教學(xué)要求，學(xué)完一章后都有復(fù)結(jié)，讓學(xué)生清楚自己應(yīng)該達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，也方便期末考試。第一部分光電測(cè)試技術(shù)的理論基礎(chǔ)是最基礎(chǔ)的內(nèi)容，尤其是我校未開(kāi)設(shè)《物理光學(xué)》《應(yīng)用光學(xué)》等相關(guān)課程，學(xué)生只是在《大學(xué)物理》中接觸過(guò)有關(guān)光的知識(shí)，這部分必須詳細(xì)講解。第二部分是常用的光輻射光源，只有這一章是講如何產(chǎn)生光信號(hào)的，其中光電測(cè)試用主要的光源發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光器都是從電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，正好與第三部分光電檢測(cè)器件是如何進(jìn)行將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)相對(duì)應(yīng)，可以讓學(xué)生更換地理解光電轉(zhuǎn)換。第三部分是各種光電檢測(cè)器件的結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用，要結(jié)合它們各自典型的應(yīng)用系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)整個(gè)知識(shí)體系有個(gè)更全面、更深刻的理解。

（二）注意知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)會(huì)貫通

光電測(cè)試技術(shù)涉及光、機(jī)、電、自動(dòng)控制等許多領(lǐng)域。如在講到光電器件和集成運(yùn)算放大器連接時(shí)，模擬電子技術(shù)中運(yùn)算放大器的三大特點(diǎn)：“虛短”“虛斷”和“虛地”，如何運(yùn)用它們來(lái)完成電壓放大、電流放大和阻抗變換，而這牽涉深度負(fù)反饋的概念，又與自動(dòng)控制相關(guān)。所以在教授新課程的時(shí)候，不斷地回顧先前學(xué)習(xí)過(guò)的課程，可以較好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性，不會(huì)覺(jué)得什么都是新的，都要從頭開(kāi)始學(xué)，能夠溫故知新。

（三）重視實(shí)踐教學(xué)

《光電測(cè)試技術(shù)》又是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，我們積極鼓勵(lì)學(xué)生參加大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)，堅(jiān)持課堂教學(xué)與課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)與綜合分析能力。

例如講解光敏電阻后，先采用浙江英聯(lián)科技開(kāi)發(fā)有限公司的YL系列傳感器實(shí)驗(yàn)儀及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)設(shè)光敏電阻的特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生先了解光敏電阻的光電特性、伏安特性和光譜響應(yīng)特性，對(duì)書(shū)本知識(shí)深入掌握后，再鼓勵(lì)學(xué)生從光敏電阻特點(diǎn)出發(fā)自己設(shè)計(jì)路燈自動(dòng)點(diǎn)熄電路，通過(guò)查找閱讀資料并與實(shí)際應(yīng)用電路比較，能否進(jìn)一步改進(jìn)，使其更加智能化、自動(dòng)化等，最后以小論文的形式提交。這樣不僅加深了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，拓寬了知識(shí)面，更是鍛煉了學(xué)生獨(dú)立思考和自主創(chuàng)新的能力。

在教學(xué)過(guò)程中，注意提出在日常生活中的一些光電檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。如講到光電開(kāi)關(guān)，就會(huì)提到在洗手時(shí)，是如何實(shí)現(xiàn)手到水出的？除了光電開(kāi)關(guān)外，還有什么器件能夠達(dá)到這種效果的？熱釋電器件可不可以？

三、結(jié)論

對(duì)《光電測(cè)試技術(shù)》的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了探討，通過(guò)合理選擇教學(xué)內(nèi)容、注重結(jié)合我校電力特色、重視實(shí)踐教學(xué)，將學(xué)生獨(dú)立思考能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)融合到專業(yè)課教學(xué)中，培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)全面發(fā)展的高素質(zhì)人才。

篇（6）

中圖分類號(hào)： TN 911.74文獻(xiàn)標(biāo)志碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2014.01.009

引言

隨著科技的發(fā)展，安全防范的重要性越顯突出。一些重要的保密部門(mén)、軍事要地、銀行、機(jī)場(chǎng)等對(duì)大范圍、長(zhǎng)距離、高可靠性的安防技術(shù)的需求越來(lái)越顯著。目前，已有大量的光纖傳感技術(shù)應(yīng)用于安防系統(tǒng)，其特點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng)、可靠性高，隱蔽性好、可防探測(cè)，易于安裝和維護(hù)[12]。

在實(shí)際應(yīng)用中，常常會(huì)遇到需要對(duì)多個(gè)對(duì)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而一個(gè)被監(jiān)測(cè)對(duì)象需要對(duì)應(yīng)一套光纖傳感結(jié)構(gòu)，這不僅大大提高了整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的成本，而且系統(tǒng)的復(fù)雜程度也逐級(jí)上升，給維護(hù)也帶來(lái)了很大的困難[3]。為了解決上述問(wèn)題，通常采用復(fù)用的方法，來(lái)達(dá)到簡(jiǎn)化系統(tǒng)，降低成本，易于維護(hù)的目的。

1背景技術(shù)

在光纖傳感所采用的復(fù)用技術(shù)中，相位載波復(fù)用是較常采用的技術(shù)，即通過(guò)相位載波復(fù)用，使不同的感應(yīng)單元復(fù)用共同的光源、光纖光路以及光電探測(cè)器等。這種復(fù)用方法，如文獻(xiàn)[45]所描述，通過(guò)對(duì)不同的感應(yīng)單元施以不同頻率的相位載波進(jìn)行調(diào)制，每個(gè)載波頻率對(duì)應(yīng)于一個(gè)感應(yīng)單元，各感應(yīng)單元產(chǎn)生的干涉信號(hào)被共同的光電探測(cè)器檢測(cè)。為了實(shí)現(xiàn)復(fù)用與解復(fù)用的目的，上述的相位載波復(fù)用技術(shù)一般具有以下特征：

（1）為了使復(fù)用的信號(hào)不發(fā)生混疊，相鄰載波頻率之間的頻率差必須大于外界擾動(dòng)引起的信號(hào)基波頻率上限的兩倍；

（2）對(duì)于光電探測(cè)器后的信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理技術(shù)，采用載波基波或諧波作為參考信號(hào)，對(duì)載波基波或諧波邊帶信號(hào)進(jìn)行處理，以達(dá)到將干涉信號(hào)解調(diào)出來(lái)的目的。

在該技術(shù)中，由于對(duì)相鄰頻率的間隔要求，同時(shí)為了使不同載波的基波、諧波頻率不發(fā)生混疊，使得調(diào)制頻率的選擇受到較多限制，由此會(huì)影響到實(shí)際復(fù)用的數(shù)量；同時(shí)，為了使復(fù)用的數(shù)量足夠大，對(duì)調(diào)制器件的工作點(diǎn)要求可能會(huì)很分散，并要求調(diào)制器件具有高的工作頻率，這不利于實(shí)際應(yīng)用。在信號(hào)的解調(diào)中，如引入信號(hào)處理技術(shù)，會(huì)增加信號(hào)處理部分的技術(shù)難度和技術(shù)復(fù)雜性，并大大提高后端的開(kāi)發(fā)成本和設(shè)備成本。

在光纖傳感系統(tǒng)的許多實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合，兩個(gè)事件完全同時(shí)發(fā)生的概率很小，即兩個(gè)感應(yīng)單元同時(shí)感應(yīng)到信號(hào)的可能性很小。針對(duì)這種情況，本文提出一種新型的基于相位載波復(fù)用技術(shù)的光纖傳感復(fù)用方法。在光纖干涉系統(tǒng)中，對(duì)感應(yīng)外界擾動(dòng)的不同感應(yīng)光纖單元產(chǎn)生的干涉信號(hào)，用不同頻率的載波進(jìn)行調(diào)制，相鄰載波頻率之間的頻率差無(wú)需大于外界擾動(dòng)引起的信號(hào)基波頻率上限的兩倍，各光纖感應(yīng)單元形成的信號(hào)被共同的光電探測(cè)器檢測(cè)后，利用信號(hào)基波來(lái)分析擾動(dòng)信號(hào)的物理量，并利用載波基波或諧波的邊帶判斷感應(yīng)擾動(dòng)信號(hào)的光纖。

由于每次擾動(dòng)事件只發(fā)生在一個(gè)感應(yīng)單元，即只有一個(gè)感應(yīng)單元感應(yīng)到擾動(dòng)信號(hào)，設(shè)該單元為第i個(gè)感應(yīng)單元，從式（4）可以看出，調(diào)制頻率fmj（j≠i）的基波和諧波將不會(huì)出現(xiàn)邊帶，而調(diào)制頻率fmi的基波和諧波則出現(xiàn)邊帶，根據(jù)這一特點(diǎn)即可判斷感應(yīng)擾動(dòng)的感應(yīng)單元。由于僅需觀察是否出現(xiàn)邊帶，僅需相鄰的調(diào)制頻率有一定的間隔，不影響邊帶判斷即可，不需要傳統(tǒng)的相位載波復(fù)用方案那樣要求具有兩倍于基波最大頻率的要求。圖1為i單元發(fā)生擾動(dòng)時(shí)的頻譜示示意，在該圖中，載波頻率fmi出現(xiàn)了明顯的邊帶，說(shuō)明感應(yīng)信號(hào)來(lái)自于感應(yīng)單元i。對(duì)于出現(xiàn)邊帶的載波頻率的確定，利用一些便捷的分析手段，例如邊帶的能量、譜線的對(duì)稱性等，即可實(shí)現(xiàn)；信號(hào)基波則可用來(lái)恢復(fù)干涉信號(hào)。

由于僅用信號(hào)基波來(lái)恢復(fù)干涉信號(hào)信息，無(wú)需像傳統(tǒng)相位載波復(fù)用那樣用載波基波或諧波作為參考信號(hào)來(lái)解調(diào)干涉信號(hào)，相應(yīng)的信號(hào)處理手段簡(jiǎn)單，由于這個(gè)特點(diǎn)，也可以很方便地應(yīng)用于施加載波的調(diào)制端遠(yuǎn)離解調(diào)端的情況下（例如圖3的結(jié)構(gòu)中），而無(wú)需將調(diào)制信號(hào)引回解調(diào)端或在解調(diào)端恢復(fù)出解調(diào)所用的參考信號(hào)。

3數(shù)據(jù)分析

本文采用的是圖2的結(jié)構(gòu)。所使用的第一耦合器1為3×3均分耦合器，第二耦合器2為2×2耦合器，有2個(gè)復(fù)用的感應(yīng)單元：4（1）、4（2），使用的是光纜中的一芯，相應(yīng)的光纜長(zhǎng)度分別為21 km、14 km。光源為中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第44所生產(chǎn)的SO3B型超輻射發(fā)光管（SLD）型穩(wěn)定光源。光纖延遲器3使用的是美國(guó) “康寧”生產(chǎn)的G652型單模光纖，光電檢測(cè)裝置8中使用的光電探測(cè)器為中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第44所生產(chǎn)的型號(hào)為GT322C500的InGaAs光電探測(cè)器。使用的相位調(diào)制器是將光纖繞在壓電陶瓷上制作而成。經(jīng)測(cè)試，信號(hào)基波的最高頻率小于80 kHz，施加在相位調(diào)制器7（1）、7（2）上的頻率分別為100 kHz、110 kHz。低通濾波器9的帶寬為80 kHz，從光電檢測(cè)裝置8輸出的信號(hào)經(jīng)低通濾波器輸出的信號(hào)，經(jīng)信號(hào)采集卡采樣后，進(jìn)行擾動(dòng)位置以及擾動(dòng)性質(zhì)的判斷。同時(shí)，對(duì)光電檢測(cè)裝置8輸出的信號(hào)進(jìn)行采樣，對(duì)載波基波的邊帶，即頻率100 kHz、110 kHz的邊帶進(jìn)行分析，即可判斷擾動(dòng)來(lái)自那根感應(yīng)光纖。系統(tǒng)中所使用的采集卡為NI公司產(chǎn)品。

當(dāng)敲擊加有100 kHz載波頻率的傳感光纖時(shí)，所得到的的信號(hào)依次如下，圖4（a）為加載波后信號(hào)波形。圖4（b）為其頻譜圖，可以看到，100 kHz左右的邊帶有信號(hào)，而110 kHz左右邊帶比較干凈，所以可以判定敲擊信號(hào)是加在100 kHz所在的傳感光纖上的。圖4（c）為經(jīng)過(guò)80 kHz低通濾波器后得到的振動(dòng)信號(hào)。

當(dāng)敲擊加有110 kHz載波頻率的傳感光纖時(shí)，所得到的信號(hào)依次如下，圖5（a）為加載波后信號(hào)波形。圖5（b）為其頻譜圖，可以看到，110 kHz左右的邊帶有信號(hào)，而100 kHz左右邊帶比較干凈，所以可以判定敲擊信號(hào)是加在110 kHz所在的傳感光纖上的。圖5（c）為經(jīng)過(guò)80 kHz低通濾波器后得到的振動(dòng)信號(hào)。

由以上數(shù)據(jù)分析可以看出，可以用載波基波或諧波的邊帶來(lái)判斷信號(hào)發(fā)生的感應(yīng)單元，可以通過(guò)低通濾波器解調(diào)出相應(yīng)的線路上的信號(hào)。

4結(jié)論

本論文使用載波基波或諧波的邊帶來(lái)判斷信號(hào)發(fā)生的感應(yīng)單元，這種判斷方法簡(jiǎn)單易行，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。本方法的另一優(yōu)點(diǎn)是相鄰載波的頻率差無(wú)需大于信號(hào)基波的頻率上限的兩倍，這方便了載波頻率的選取以及相位調(diào)制器件的選擇，也使得復(fù)用單元的數(shù)量更大。

參考文獻(xiàn)：

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[3]DAKIN J P.Distributed optical fiber sensors[J].Proc SPIE，1992，1797：76108.

篇（7）

一、引言

國(guó)內(nèi)智能化配電網(wǎng)試點(diǎn)工程建設(shè)已在不斷擴(kuò)大，取得很好示范效應(yīng)，但在實(shí)際運(yùn)用中出現(xiàn)重科技創(chuàng)新輕應(yīng)用管理的問(wèn)題，不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。配電網(wǎng)管理的基礎(chǔ)設(shè)備是智能開(kāi)關(guān)，事關(guān)配電網(wǎng)科技創(chuàng)新的實(shí)際效果。

二、配網(wǎng)中的智能開(kāi)關(guān)

（1）智能開(kāi)關(guān)的定義與發(fā)展。智能開(kāi)關(guān)是指一次設(shè)備是由非常規(guī)互感器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、斷路器組成，二次設(shè)備是由電力電子技術(shù)、數(shù)字化控制裝置和通訊接口組成執(zhí)行單元，一二次集成的開(kāi)關(guān)設(shè)備。實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、通訊功能，能獨(dú)立執(zhí)行當(dāng)?shù)毓δ?，自?dòng)檢測(cè)設(shè)備缺陷和故障，具有遠(yuǎn)程管理模式。初級(jí)智能開(kāi)關(guān)是戶外型可視化微機(jī)保護(hù)裝置的一體化帶通訊功能的集成柱上開(kāi)關(guān)或開(kāi)關(guān)箱。發(fā)展趨勢(shì)是插接式開(kāi)關(guān)系統(tǒng)（PASS）：PASS采用智能化傳感器技術(shù)和微處理技術(shù)，通過(guò)數(shù)字通信實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)、診斷、過(guò)程監(jiān)視和站內(nèi)計(jì)算機(jī)監(jiān)控；通過(guò)智能軟件分析可確定出設(shè)備的運(yùn)行狀況；PASS中安裝了電子式互感器；通過(guò)高速現(xiàn)場(chǎng)總線傳送數(shù)字化的電流電壓信號(hào)。（2）配網(wǎng)中智能開(kāi)關(guān)的選擇、規(guī)劃設(shè)計(jì)與安裝調(diào)試。配網(wǎng)開(kāi)關(guān)的選擇需滿足常規(guī)斷路器所要求的分閘時(shí)間、絕緣耐壓、動(dòng)熱穩(wěn)定性需要。控制裝置要實(shí)現(xiàn)不間斷供電電源。要通過(guò)全密封防水型航空接插件和戶外密封電纜進(jìn)行電氣連接。開(kāi)關(guān)的智能化與傳感技術(shù)是分不開(kāi)的，要提高智能化開(kāi)關(guān)的可靠性、檢測(cè)精度，需采用光電傳感器、在線位移傳感器、角度傳感器、新型光纖溫度傳感器、SF6壓力傳感器及檢測(cè)真空度的傳感技術(shù)。配網(wǎng)開(kāi)關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)方面將技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合，線路開(kāi)關(guān)數(shù)量適當(dāng)：線路長(zhǎng)、故障多的增加開(kāi)關(guān)數(shù)量要適當(dāng)。輻射型多分支線路中主分支線均要加裝開(kāi)關(guān)，次分支可不加。環(huán)網(wǎng)的在主分支兩側(cè)都加裝開(kāi)關(guān)，減少停電范圍以及發(fā)揮環(huán)網(wǎng)作用。智能開(kāi)關(guān)在中壓配電網(wǎng)的安裝采取柱上斷路器和桿下控制箱或者采用電纜開(kāi)關(guān)箱，都要采用防撞、防誤碰（控制箱）、防通訊連接線損傷甚至防盜的措施。編制《10kV柱上智能分段負(fù)荷開(kāi)關(guān)成套設(shè)備（含控制單元、PT）測(cè)試規(guī)范》。主要項(xiàng)目有兩類。設(shè)備檢測(cè)過(guò)程中，如出現(xiàn)檢測(cè)項(xiàng)目A類任一小項(xiàng)不通過(guò)，則認(rèn)定該設(shè)備不能通過(guò)檢測(cè)。檢測(cè)項(xiàng)目B類按實(shí)際檢測(cè)結(jié)果評(píng)分。A類是相間短路故障隔離、單相接地故障隔離、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)供電、后備電源及工程配置能力；B類是通信協(xié)議一致性測(cè)試、電磁兼容及耐壓、就地操作、結(jié)構(gòu)及配置檢查、成套設(shè)備運(yùn)維安全防護(hù)。（3）配網(wǎng)中智能開(kāi)關(guān)保護(hù)定值管理。第一，開(kāi)關(guān)保護(hù)定值預(yù)期效果。故障區(qū)域自動(dòng)隔離。當(dāng)支線發(fā)生單相接地、相間短路故障時(shí)，根據(jù)電流保護(hù)階梯式保護(hù)時(shí)限和過(guò)流三段反時(shí)限特性，以及零序電流的變化，智能開(kāi)關(guān)先于變電站出線保護(hù)開(kāi)關(guān)跳閘，自動(dòng)隔離故障線路，變電站出線、干線分段開(kāi)關(guān)及其它分支線路開(kāi)關(guān)不因故障發(fā)生而跳閘引起停電。干線故障時(shí)，也不會(huì)引起變電站跳閘和上一級(jí)干線分段開(kāi)關(guān)跳閘。環(huán)網(wǎng)線路根據(jù)環(huán)網(wǎng)方法不同，進(jìn)行調(diào)整?？焖倩謴?fù)非故障區(qū)域供電。在輻射型配電網(wǎng)絡(luò)中，若分支線路保護(hù)越級(jí)引起干線跳閘，或干線越級(jí)導(dǎo)致前一級(jí)干線跳閘，則可通過(guò)檢壓重合閘方式，延時(shí)和次數(shù)的不同進(jìn)行自愈。達(dá)到主干線先重合，合閘閉鎖，成功后分支開(kāi)關(guān)檢有壓而合閘，若故障則分閘閉鎖的效果。第二，開(kāi)關(guān)保護(hù)定值的設(shè)定原則。一是主干分段開(kāi)關(guān)采用階梯式電流保護(hù)。從時(shí)間上、電流值上配合。主干斷路器3～5個(gè)較宜，開(kāi)關(guān)時(shí)間值調(diào)整一致（多分段開(kāi)關(guān)時(shí)局部幾個(gè)開(kāi)關(guān)合一設(shè)定）或級(jí)差調(diào)整為大于等于150ms。二是分支線路配合前一級(jí)分段開(kāi)關(guān)的定值，電流值的設(shè)定可根據(jù)負(fù)荷情況按照躲過(guò)負(fù)荷啟動(dòng)電流和兩相末端短路值來(lái)設(shè)定，過(guò)流時(shí)間上等于或小于分段開(kāi)關(guān)值，速斷要小于分段開(kāi)關(guān)值。三是計(jì)算出來(lái)的定值要保證低于變電站出線開(kāi)關(guān)的定值。四是要根據(jù)配網(wǎng)管理系統(tǒng)的潮流以及負(fù)荷分布進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。（4）配網(wǎng)中智能開(kāi)關(guān)通訊管理。目前逐步推廣應(yīng)用的通訊通道的最佳方式是主站（子站）采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)通信設(shè)備，主站（子站）與站端（FTU/DTU）的通信使用較多的是光纖自愈環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)方式。由于架空線路覆蓋范圍廣闊，目前多采用GPRS/CDMA通訊。FTU/DTU通過(guò)GPRS通信模塊和配網(wǎng)管理系統(tǒng)主站系統(tǒng)構(gòu)成虛擬專用網(wǎng)。

三、結(jié)語(yǔ)

衡量智能開(kāi)關(guān)管理與應(yīng)用水平，主要看經(jīng)濟(jì)效益、安全生產(chǎn)、客戶服務(wù)、管理水平等方面。智能開(kāi)關(guān)將全面代替其它配網(wǎng)開(kāi)關(guān)，成為配電網(wǎng)管理的重要基礎(chǔ)。

篇（8）

中圖分類號(hào)：B83文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，人民生活水平的不斷提高，在推動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)其發(fā)展提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。目前在我國(guó)大型建筑物日益重要，像高層建筑、大型水壩、地下工程等都需要有一個(gè)高強(qiáng)度的骨架作為支撐，才能使建筑物的安全性、實(shí)用性得到保障，此時(shí)智能土木結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，并擔(dān)當(dāng)了“土木工程界的知識(shí)經(jīng)濟(jì)”?，F(xiàn)今，智能土木結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中發(fā)揮重要作用的同時(shí)，也開(kāi)辟了土木工程快速發(fā)展的新天地。

一、智能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

在社會(huì)高速發(fā)展的信息時(shí)代，土木工程師把視野轉(zhuǎn)入信息材料上，開(kāi)始了將傳感器、驅(qū)動(dòng)材料應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中的探索，以求建筑結(jié)構(gòu)本身穩(wěn)固性的同時(shí)，還能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行及時(shí)的感知，使人們能及時(shí)對(duì)建筑物的安全性與穩(wěn)固性做出更確切的分析，從而做出對(duì)該建筑物是維修還是報(bào)廢的判斷，這也是人們對(duì)智能結(jié)構(gòu)最初的嘗試。現(xiàn)在書(shū)籍中對(duì)智能結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定義，是指在基體材料中融入具有仿生功能的材料，是最終的材料或者構(gòu)件滿足人們對(duì)其智能化的需要，這種結(jié)構(gòu)就是智能結(jié)構(gòu)。智能土木結(jié)構(gòu)按其材料可分嵌入式智能土木結(jié)構(gòu)和基體、智能材料耦合結(jié)構(gòu)兩種類型。現(xiàn)在建筑工程對(duì)智能架構(gòu)的應(yīng)用是十分廣泛的，建筑結(jié)構(gòu)中安裝使用智能結(jié)構(gòu)，使建筑物能準(zhǔn)確應(yīng)對(duì)外界環(huán)境的變化并對(duì)自身作出及時(shí)的內(nèi)部調(diào)整，特別在遭遇強(qiáng)風(fēng)或地震時(shí)，智能結(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)建筑物尤其重要。在地震幅度不是很明顯時(shí)智能結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)控制一體化的優(yōu)勢(shì)更能充分發(fā)揮其作用，此外，智能結(jié)構(gòu)對(duì)提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性也發(fā)揮著很重要的作用，智能結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用對(duì)建筑設(shè)計(jì)、建筑施工及建筑檢測(cè)都起著至關(guān)重要的作用，智能土木結(jié)構(gòu)保障建筑物的穩(wěn)固的同時(shí)，也保證了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

二、智能結(jié)構(gòu)應(yīng)用現(xiàn)狀

智能建筑與我國(guó)可持續(xù)發(fā)展觀中生態(tài)和諧理念高度契合，所以和其他國(guó)家相比，目前我國(guó)智能建筑主要功能更加凸顯了環(huán)保、節(jié)約、可持續(xù)發(fā)展利用等特點(diǎn)，在運(yùn)用智能化結(jié)構(gòu)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)更加注重節(jié)能減排以及高效低碳能否實(shí)現(xiàn)。智能建筑隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)成為未來(lái)建筑的主要發(fā)展趨勢(shì)，智能結(jié)構(gòu)作為智能建筑的重要支撐在建筑智能化發(fā)展中被廣泛應(yīng)用，智能結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系，智能土木結(jié)構(gòu)以傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，并以此為依據(jù)對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)，因此對(duì)智能結(jié)構(gòu)的應(yīng)用離不開(kāi)對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的理解與掌握。目前，建筑工程中對(duì)智能結(jié)構(gòu)的研究有建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與監(jiān)控、建筑結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)降噪的自控制等，利用智能結(jié)構(gòu)使建筑設(shè)備自動(dòng)化、辦公化，最終實(shí)現(xiàn)建筑物全面的擬智能生命化也是今后智能結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域的發(fā)展方向。

（一）智能傳感元件的應(yīng)用

土木工程中對(duì)建筑物健康檢測(cè)時(shí)常將傳感元件埋入或粘貼在建筑結(jié)構(gòu)中，在保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性的同時(shí)，對(duì)建筑物的安全性與穩(wěn)固性作出更確切的評(píng)價(jià)，得到最精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，從而決定建筑物是維修還是報(bào)廢。對(duì)于重大土木工程建筑結(jié)構(gòu)，由于修建時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)備一般比較陳舊，傳統(tǒng)的傳感器不能適應(yīng)此種建筑物的內(nèi)部環(huán)境，這時(shí)就需要采用性能較高傳感器對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)及健康的監(jiān)測(cè)。利用光纖、智能材料等制成的傳感器的應(yīng)用在土木工程發(fā)展史上具有劃時(shí)代的意義，開(kāi)辟了土木工程發(fā)展史的新篇章。

（二）建筑工程的健康檢測(cè)

智能結(jié)構(gòu)在建筑工程結(jié)構(gòu)損傷及健康檢測(cè)方面也發(fā)揮著重要作用。在土木工程中對(duì)建筑物檢測(cè)通常采用目測(cè)法，此外還常利用超聲波、聲發(fā)射、x 射線等技術(shù)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，利用這種方法檢測(cè)是有很多弊端的，如建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破損情況、建筑物的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)等都不能準(zhǔn)確的被監(jiān)測(cè)，不能滿足人們了解建筑物整體狀況的需求，檢測(cè)結(jié)果往往會(huì)失真、檢測(cè)效率也低，甚至?xí)霈F(xiàn)完全錯(cuò)誤的檢測(cè)結(jié)果?，F(xiàn)在利用光導(dǎo)纖維、壓電材料、半導(dǎo)體材料等制成的檢測(cè)器材，在建筑物內(nèi)部的傳感器能及時(shí)感知建筑物自身狀況，檢測(cè)損傷并根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)損壞過(guò)程進(jìn)行損傷定位，例如建筑物發(fā)生損傷，內(nèi)部出現(xiàn)裂紋，裂紋在外界作用力作用下?lián)p傷力度加大，并以聲速失穩(wěn)擴(kuò)展，這些都會(huì)被由這些特殊材料制成的傳感元件所感知，使人類能準(zhǔn)確及時(shí)的了解建筑物內(nèi)部狀況，及時(shí)對(duì)建筑物進(jìn)行整體規(guī)劃、采取必要措施避免事故發(fā)生。

三、智能結(jié)構(gòu)關(guān)鍵問(wèn)題總結(jié)及建議

（一）提高智能傳感技術(shù)

傳感元件在建筑工程中的應(yīng)用離不開(kāi)純熟的傳感技術(shù)，因此提高智能傳感技術(shù)勢(shì)在必行。從仿生學(xué)來(lái)看，傳感器相當(dāng)于建筑物的感覺(jué)器官，提高智能傳感技術(shù)必須增強(qiáng)傳感技術(shù)的系統(tǒng)性，提高傳感器感知、處理與識(shí)別能力，在此基礎(chǔ)上提高傳感系統(tǒng)的可靠性和靈敏度實(shí)現(xiàn)傳感技術(shù)的智能化。在建筑工程中要求傳感元件不影響建筑物的結(jié)構(gòu)外形，與建筑材料具有很好的相容性，使對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度影響降到最低，此外還應(yīng)具有對(duì)信號(hào)的抗干擾能力，在此基礎(chǔ)上對(duì)建筑物的整體狀況能準(zhǔn)確感知。

（二）提高智能傳感技術(shù)

智能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中主要有傳感元件、驅(qū)動(dòng)元件及乙級(jí)控制元件，它們?cè)趯?duì)整個(gè)建筑物內(nèi)部損傷情況進(jìn)行定位時(shí)常會(huì)有一個(gè)計(jì)算的過(guò)程，在計(jì)算過(guò)程中常采用小波分析技術(shù)、時(shí)間有限元模型等對(duì)連接網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)總線進(jìn)行定位，最終使傳感器的信息處理和數(shù)據(jù)傳輸融合。

（三）發(fā)展智能控制集成

智能控制系統(tǒng)相當(dāng)于人類的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的最高級(jí)部分大腦，不僅決定著運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、感覺(jué)系統(tǒng)的有序運(yùn)行，還擔(dān)負(fù)著整個(gè)腦神經(jīng)高級(jí)功能的運(yùn)轉(zhuǎn)。在土木工程內(nèi)部安裝智能控制集成系統(tǒng)，能使建筑物在遭遇風(fēng)暴、強(qiáng)降雨等惡劣自然災(zāi)害情況下，迅速采取應(yīng)急措施，使損失降低到最小，因此發(fā)展智能控制集成技術(shù)也是十分重要的。

（四）發(fā)展智能驅(qū)動(dòng)技術(shù)

驅(qū)動(dòng)在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用十分廣泛，所有的硬件設(shè)備都需要安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序才能正常工作。智能驅(qū)動(dòng)技術(shù)能夠?qū)χ悄芙Y(jié)構(gòu)的形狀和力學(xué)原理加以控制，便于對(duì)智能結(jié)構(gòu)的管理與規(guī)劃。驅(qū)動(dòng)相當(dāng)于一個(gè)入口，只有通過(guò)這個(gè)入口操作系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)部件的控制，在土木工程中驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)揮著不可小覷的作用，發(fā)展智能的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)建筑物整體的控制，才能使建筑物的性能更加穩(wěn)固。在建筑工程中要求所使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)材料自身機(jī)械性能要高，保障其具有很強(qiáng)的抗沖擊性；再次，驅(qū)動(dòng)材料與建筑材料本身要有很好的兼容性；最后，還應(yīng)提高驅(qū)動(dòng)速度，便于及時(shí)掌握建筑物的狀況。

四、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)建筑業(yè)產(chǎn)值的持續(xù)增長(zhǎng)推動(dòng)了建筑智能化行業(yè)的發(fā)展，目前我國(guó)處于智能建筑行業(yè)的快速發(fā)展期?？茖W(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們對(duì)建筑安全性、舒適性、便利性等有了更高層次的要求，者為智能建筑的發(fā)展提供契機(jī)的同時(shí)，也給智能建筑的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。

土木工程智能建筑結(jié)構(gòu)作為智能建筑的靈魂與支撐，在未來(lái)智能建筑的發(fā)展中不可或缺，因此，我們?cè)诮窈笾悄芙Y(jié)構(gòu)的發(fā)展道路上必須用發(fā)展的眼光、科學(xué)的手段，與時(shí)俱進(jìn)，開(kāi)拓創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1]李沁羽. 智能土木建筑技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013，（19）.

篇（9）

能預(yù)報(bào)還是不能預(yù)報(bào)？

1997年，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的4名學(xué)者聯(lián)名在《科學(xué)》雜志發(fā)表了《地震無(wú)法被預(yù)測(cè)》的論文。論文作者指出，在經(jīng)歷了近30年的精心研究地震預(yù)報(bào)后，他們發(fā)現(xiàn)，地震是無(wú)法預(yù)報(bào)的，從事這方面的研究工作也是毫無(wú)希望的。

如果說(shuō)，這篇論文的觀點(diǎn)還只是學(xué)術(shù)界內(nèi)部探討的話題和爭(zhēng)論，到了2008年，美國(guó)地質(zhì)勘探局（USGS）對(duì)此問(wèn)題的一項(xiàng)正式表態(tài)，就把地震不能預(yù)報(bào)的結(jié)論擴(kuò)展到了社會(huì)和公眾層面。

美國(guó)地質(zhì)勘探局稱，無(wú)論是美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局還是美國(guó)加州理工學(xué)院或者任何其他科學(xué)機(jī)構(gòu)，都沒(méi)有預(yù)報(bào)過(guò)一次大地震。在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)他們不知道如何預(yù)報(bào)地震，并且也不打算知道。不過(guò)，借助科學(xué)數(shù)據(jù)，科學(xué)家可以計(jì)算出未來(lái)將發(fā)生地震的可能性。比如，科學(xué)家預(yù)測(cè)在未來(lái)30年內(nèi)，舊金山灣區(qū)發(fā)生一次重大地震的概率為67%，而南加利福尼亞的概率是60%。所以，美國(guó)地質(zhì)勘探局致力于通過(guò)提高基礎(chǔ)設(shè)施的安全等級(jí)來(lái)長(zhǎng)期減弱地震的危害性，而不是把精力放在研究短期預(yù)報(bào)上。

正因?yàn)槿绱耍绹?guó)沒(méi)有設(shè)立專門(mén)的地震局，政府負(fù)責(zé)地震預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)研究工作的部門(mén)主要是美國(guó)地質(zhì)勘探局。除了地震之外，他們還對(duì)龍卷風(fēng)、熱颶風(fēng)、火山爆發(fā)等自然災(zāi)害進(jìn)行研究。

盡管地震尚不可預(yù)報(bào)是美國(guó)主流科學(xué)界的觀點(diǎn)，也得到世界大多數(shù)國(guó)家，包括中國(guó)一些科學(xué)家的認(rèn)同，不過(guò)，并不意味著所有科學(xué)家都認(rèn)同這種觀點(diǎn)。中國(guó)老一輩地質(zhì)科學(xué)家，如李四光認(rèn)為地震可以預(yù)報(bào)（據(jù)說(shuō)1971年李四光臨終前遺憾地說(shuō)，再給他半年，可能解決地震預(yù)報(bào)問(wèn)題）。

事實(shí)上，中國(guó)曾經(jīng)成功預(yù)報(bào)過(guò)一次大地震，即1975年2月4日發(fā)生在海城的7.3級(jí)強(qiáng)烈地震。這次地震是在地震部門(mén)預(yù)報(bào)兩個(gè)半小時(shí)后發(fā)生的。由于預(yù)報(bào)準(zhǔn)確，人們撤離及時(shí)，海城地震極大減少了死亡人數(shù)。我國(guó)未實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)的7級(jí)以上大地震，如邢臺(tái)地震、通海地震、唐山地震的人員傷亡率分別為14%、13%、18.4%。按這三次地震的人員傷亡率平均值估算，海城地震人員傷亡將達(dá)15萬(wàn)，死亡可達(dá)5萬(wàn)以上。但由于成功了短臨預(yù)報(bào)，海城總共傷亡18308人，死亡328人。

從這個(gè)事實(shí)出發(fā)，有人認(rèn)為地震是可以預(yù)報(bào)的。

客觀上有很多難以克服的障礙

中國(guó)海城地震預(yù)報(bào)是得到國(guó)際上承認(rèn)的唯一一次成功的短臨預(yù)報(bào)。但是，就在人們以為海城地震預(yù)報(bào)模式可以推廣之時(shí)，1976年的唐山大地震卻沒(méi)有預(yù)報(bào)成功，這是因?yàn)榈卣鸬某梢颉l(fā)生機(jī)理和觸發(fā)條件等非常復(fù)雜多變。所以，《美國(guó)地震協(xié)會(huì)公告》曾評(píng)價(jià)說(shuō)，“海城地震的預(yù)測(cè)，是結(jié)合了經(jīng)驗(yàn)主義分析、直覺(jué)判斷和好運(yùn)氣，這是預(yù)測(cè)地震的一次嘗試?！?/p>

地震的難以預(yù)報(bào)體現(xiàn)在許多方面，主要有幾點(diǎn)。首先是，地球內(nèi)部的情況難以知曉。地震多數(shù)發(fā)生在地下15公里以下的地殼里，這次的蘆山地震也是發(fā)生在離地表16公里處。目前人類對(duì)于地殼的研究只能通過(guò)鉆機(jī)鉆至地下12公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)做不到直接觀察到地震孕育發(fā)生的全過(guò)程，只能在地表憑借有限的儀器設(shè)備捕捉地殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)和狀態(tài)變化的間接信息。其次，人類對(duì)地質(zhì)觀察的知識(shí)和數(shù)據(jù)積累并不全面和系統(tǒng)，人類掌握的地震記錄和數(shù)據(jù)并不多。第三，人類對(duì)地球構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的理論還不成熟，認(rèn)識(shí)才剛剛開(kāi)始。即便有一些經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，也是此一時(shí)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，不能用于彼時(shí)，如海城的經(jīng)驗(yàn)無(wú)法用于唐山地震，也不可能完全應(yīng)用于今天的汶川和蘆山地震。地質(zhì)研究人員認(rèn)為，從地質(zhì)學(xué)的角度考慮，作為一種地質(zhì)現(xiàn)象，地震發(fā)生前一定會(huì)有許多前兆，對(duì)地震前兆掌握得不夠多、不夠準(zhǔn)，是目前我們無(wú)法預(yù)報(bào)地震的核心問(wèn)題。

現(xiàn)在不能預(yù)報(bào)，將來(lái)能預(yù)報(bào)嗎？

中國(guó)有一些研究人員認(rèn)為，對(duì)于地震來(lái)講，現(xiàn)在不可知是正確的。未來(lái)不可知，那就是錯(cuò)誤的。未來(lái)有多遠(yuǎn)，則要看研究人員的探索。

自1966年邢臺(tái)地震以來(lái)，中國(guó)已在70多次中強(qiáng)以上地震前記錄到1000多條地震前兆異常，可歸為10大類，即地震學(xué)、地殼形變、重力地磁、地電、水文地球化學(xué)、地下流體（水、汽、氣、油）動(dòng)態(tài)、應(yīng)力應(yīng)變、氣象異常以及宏觀前兆現(xiàn)象。

而近幾年，專業(yè)人員提出了一些新的監(jiān)測(cè)地震的技術(shù)和方法，如光纖傳感技術(shù)、電磁波、次聲波、地應(yīng)力、大地微動(dòng)等。

比如，光纖傳感器可埋入溫度高達(dá)250℃以上的地層深處，可用于檢測(cè)地震波、地質(zhì)板塊內(nèi)部應(yīng)力、溫度、位移和傾斜、地下流體壓力、地下磁場(chǎng)等地下物理量的動(dòng)態(tài)變化。一旦在地震帶附近建立起永久的可以監(jiān)測(cè)地震的光纖傳感器網(wǎng)絡(luò)，就可以及時(shí)地監(jiān)測(cè)地下的異常情況，對(duì)可能發(fā)生的地震發(fā)出預(yù)報(bào)或預(yù)警。

以往大量的地震都發(fā)現(xiàn)，震前電磁前兆是客觀存在的。當(dāng)然，電磁波前兆變化復(fù)雜，不同地震前地磁波異常有差異性，使人們目前對(duì)電磁前兆現(xiàn)象的物理解釋仍無(wú)統(tǒng)一定論，但通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)際觀測(cè)，研究人員在資料分析、信息識(shí)別和提取方面也取得了一些認(rèn)識(shí)，認(rèn)為電磁前兆對(duì)預(yù)測(cè)地震，特別是短臨預(yù)測(cè)有一定的意義。

地震預(yù)報(bào)未來(lái)是否能有突破，誰(shuí)也沒(méi)有答案。但是正如法布爾所說(shuō)：不管我們的照明燈燭把光線投射多遠(yuǎn)，照明圈外依然死死圍擋著黑暗。就讓我們從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)我們的提燈吧。隨著一小片一小片的面目被認(rèn)識(shí)清楚，人們最終也許能將整個(gè)畫(huà)面的某個(gè)局部拼制出來(lái)。

延伸閱讀

地震不能預(yù)報(bào)但能預(yù)警

雖然目前地震預(yù)報(bào)被視為是不可能的，但是地震預(yù)警則是可能的。地震預(yù)報(bào)與預(yù)警的區(qū)別在于，前者是地震未發(fā)生前進(jìn)行的預(yù)測(cè)，后者是在地震發(fā)生后的預(yù)警。

現(xiàn)在，中國(guó)、墨西哥和日本等一些國(guó)家都能對(duì)地震進(jìn)行預(yù)警。地震發(fā)生時(shí)，一般是破壞力較小但速度較快的地震縱波先活動(dòng)，接著就是破壞力大但速度慢的地震橫波活動(dòng)?？v波的傳播速度大約6公里/秒，但震動(dòng)相對(duì)較??；橫波傳播速度大約4公里/秒，但破壞力大，是大地震時(shí)的主要?dú)⑹?。利用震中附近監(jiān)測(cè)儀器捕捉到地震縱波后，快速估算地震參數(shù)并預(yù)測(cè)地震對(duì)周邊地區(qū)的影響，搶在破壞性橫波到達(dá)震中周邊地區(qū)之前，通過(guò)通訊和媒體預(yù)測(cè)地震強(qiáng)度和到達(dá)時(shí)間的預(yù)警信息，人們可以得到幾秒到十幾秒的寶貴逃生時(shí)間，可減輕人員傷亡和災(zāi)害損失。

篇（10）

學(xué)校以校企聯(lián)合培養(yǎng)基地為依托，探索建立了全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生“團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)模式”：通過(guò)組建不同學(xué)科領(lǐng)域?qū)熃M成的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，建立了團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)的課程體系，構(gòu)架了“平臺(tái)+模塊”的可趁體系；形成了學(xué)位論文撰寫(xiě)和答辯制度，進(jìn)入團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)的研究生在基地實(shí)踐的時(shí)間不得少于12個(gè)月，學(xué)位論文選題必須來(lái)自于企業(yè)的項(xiàng)目，由導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)組織論文答辯。經(jīng)過(guò)在河北沙河市等相關(guān)行業(yè)企業(yè)的試點(diǎn)，這種培養(yǎng)模式的成效已初步顯現(xiàn)，企業(yè)還將獲得優(yōu)秀的高層次專業(yè)人才；深入企業(yè)直接參與實(shí)踐，專業(yè)學(xué)位研究生將專業(yè)理論與專業(yè)實(shí)踐緊密結(jié)合，專業(yè)素養(yǎng)水平不斷提升，學(xué)生及其開(kāi)展的研究對(duì)企業(yè)也具有一定吸引力?！皥F(tuán)隊(duì)培養(yǎng)模式”促進(jìn)了校企資源的有效對(duì)接，創(chuàng)新了校企人才培養(yǎng)的協(xié)同機(jī)制，形成了校企雙贏的格局。

二、以產(chǎn)學(xué)研一體化模式推動(dòng)校企協(xié)同研究與成果轉(zhuǎn)化

學(xué)校與中國(guó)建筑材料集團(tuán)有限公司和中國(guó)中材集團(tuán)有限公司簽署了共建“‘985工程’綠色建筑材料與新材料科技創(chuàng)新平臺(tái)”協(xié)議，通過(guò)建設(shè)學(xué)?，F(xiàn)有的材料復(fù)合新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、硅酸鹽建筑材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和材料研究與測(cè)試中心，支持學(xué)校材料科學(xué)開(kāi)展原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究，提升學(xué)校材料學(xué)科基礎(chǔ)研究創(chuàng)新能力；通過(guò)建設(shè)學(xué)?，F(xiàn)有的光纖傳感技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、特種功能材料技術(shù)教育部國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和綠色建筑材料及其制作教育部工程研究中心等國(guó)家和省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，支持學(xué)校材料科學(xué)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究，提升學(xué)校材料學(xué)科應(yīng)用研究創(chuàng)新能力；通過(guò)建設(shè)中國(guó)建筑材料集團(tuán)有限公司、中國(guó)中材集團(tuán)有限公司與學(xué)校的聯(lián)合研究中心，校企合作開(kāi)展材料學(xué)科的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究，提升材料學(xué)科的科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化能力。這種以學(xué)校的三個(gè)國(guó)家及科研基地為依托開(kāi)展原創(chuàng)研究、以學(xué)校的有關(guān)工程技術(shù)中心為基礎(chǔ)開(kāi)展應(yīng)用技術(shù)研發(fā)、以企業(yè)的研發(fā)中心為骨干進(jìn)行產(chǎn)品工程化研究并將三者結(jié)合的思路，得到了國(guó)家相關(guān)部門(mén)的認(rèn)可和支持，得以獲批建設(shè)“985”優(yōu)勢(shì)學(xué)科創(chuàng)新平臺(tái)。