【摘 要】
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与传统的电测量相比，光纤传感技术在大型复合材料和混凝土结构、电力、医疗、化工以及油气工业等领域取得了重大突破并获得了广泛应用,归因于以下优势：高灵敏度、抗电磁干扰、
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与传统的电测量相比，光纤传感技术在大型复合材料和混凝土结构、电力、医疗、化工以及油气工业等领域取得了重大突破并获得了广泛应用,归因于以下优势：高灵敏度、抗电磁干扰、复用和分布式测量、耐腐蚀等。近年来,天津市致力于海河流域开发和城市建筑改造,新建桥梁、建筑物和旧桥改造项目增多，契合此应用背景，本论文设计、开发了一套集分布式和有限节点监测于一体的数字化光纤传感信号解调系统，主要由基于FFP-TF技术的FBG光纤传感系统和OTDR分布式光纤检测系统两部分组成。论文围绕Bragg光纤光栅耦合模式理论和传感机理、OTDR分布式传感的理论基础和基于瑞利散射、拉曼散射、布里渊散射的光纤传感机理、传感信号解调系统构建和传感信号处理等关键领域展开研究，论述了基于OTDR技术的分布式光纤传感系统设计方案和基于可调谐滤波技术构建的FBG波长解调系统。论文的主要内容如下：(1)系统推导了光纤光栅的耦合模式理论、数值算法以及传感解调系统模型，论述了在检测领域FBG的传感机理；从三种不同的色散光角度分析分布式光纤传感机理。(2)针对FBG硬件构架通过DAQ技术完成了数据采集模块软件算法的实现，重点设计了谱线寻峰、峰值显示、峰值定位算法和报警显示算法，完成了系统性能分析与测试。(3)进行了系统的硬件架构设计、系统硬件模块选型及互联与测试工作，并完成软件模块的构建、性能分析和OTDR事件查找算法。此外，实现了与FBG数字化谱线解调系统在labview中的结合。
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