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TCECS505-2018 光纤光栅结构振动检测与监测标准.pdf简介：

"光纤光栅结构振动检测与监测标准(TCECS505-2018)" 是一份关于光纤光栅在结构振动检测与监测领域的专业标准。这份标准可能由中国的土木工程学会（Chinese Society for Civil Engineering, 简称CSCE）或相关机构发布，发布日期为2018年。它详细规定了光纤光栅技术在建筑结构健康监测中的应用方法、技术要求、数据处理和分析等方面的标准，旨在提升结构振动检测的精确性和可靠性，保障工程安全，同时推动光纤光栅技术在工程领域的标准化应用。

标准可能包括的内容有：光纤光栅的选型、安装、信号采集、处理和分析；振动信号的特征提取；振动等级的判定；监测系统的性能评估；以及与传统振动检测方法的对比等。这份标准对于从事结构工程、振动控制、智能建筑等领域研究和实践的人员具有重要的参考价值。

TCECS505-2018 光纤光栅结构振动检测与监测标准.pdf部分内容预览：

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GB∕T 29754-2013 玻璃纤维机织单向布，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，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。

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。

6.4.1传感器安装应平整，传感器连接处引线不应破坏

6.4.1传感器安装应平整，传感器连接处引线不应破环。 6.4.2将传感器某一通道的接头与激光笔连接，打开激光笔，观 察该通道的尾端是否有亮光有则光路通·无则仔细查找断路位 置，然后进行光纤连接。

察该通道的尾端是否有亮光.有则光路通.无则仔细查找断路位 置，然后进行光纤连接

6.5.1光纤传感器的使用和维护时应符合下列规定： 1 编制光纤监测（检测）系统的使用及维护计划。 2光纤出现衰减严重或光路不通的情况，应对光纤及传感器 进行修复或更换。 3光纤传感器的修复及更换应以不影响其他传感器的正常 监测为基础

6.5.2在使用传感器时，应根据监测目的进行具体布设，当存在

1光纤传感器对于以损伤识别为监测目标的布置原则：宜在 结构的关键杆件、关键区域进行区域分布布设、 2光纤传感器对于以裂缝为监测目标的布置原则：对判断结 构是否会开裂时，传感器的布置原则同以损伤识别为监测目标的 布置原则；对跟踪既有裂缝的发展时.传感器的布置原则应在已经 开裂的部位垂直跨越裂缝布置传感器。 3光纤传感器对于以变形为监测目标的布置原则：对于以变 形为监测目标的布置原则应沿着结构长度方向以一定的间隔长度 布置或全域分布布设，同时在结构的关键截面的受拉区、受压区分 别布置传感器.以获得关键截面的中和轴高度。 +光纤传感器对于以结构模态参数为监测目标的布置原则： 根据所需考虑结构模态的阶数，恰当地确定测点位置和数量.应避 免将测点布在模态节点位置。 6.5.3在使用阶段振动测试时宜采用实时监测方式，从正在使用 的结构中实时获取应变数据并计算相关的结构状态参数。评估结

6.5.+断裂光纤的修复程序应按下列步骤进行：

确定光损严重或光纤断裂位置。 2 将断裂处的两个端部的树脂涂覆层剥除。 3 选择光纤连接方式熔接或机械连接。 4 对光纤切割和连接。 5 对连接处进行封装和保护。 6 对修复和更换做好记录和备案。

6.5.5传感器校准应符合下列

1对传感器的外观进行观察，每隔半年至一年对光纤传感器 和光纤光栅应变分析仪进行校准。 2应对于修复或新更换的传感器在安装后进行校准。

7结构状态参数与损伤识别

7.1.1结构状态参数与损伤识别应基于光纤光栅的应变测试数 据，包括点式应变、长标距应变以及区域分布式应变。 7.1.2在识别结构状态参数及损伤识别的过程中，结构在当前状 态下应是一种线性、时不变的稳定系统。 7.1.3对于钢结构等均质结构，可采用基于点式传感或长标距光 纤传感器测试数据进行结构状态参数与损伤识别；对于混凝土结 构等非均质结构，宜采用长标距光纤传感器测试数据进行结构状 态参数与损伤识别

7.1.4结构状态参数与损伤识别宜在考虑结构长期性能

度影响的数据上进行，剔除光纤光栅传感器受温度影响宜采取串 接光纤光栅温度补偿传感器的方法

7.2.2为避免识别的自振频率与结构局部自振频率相混淆，宜采

7.2.3采用光纤光栅应变时程数据时应避开车辆荷率

7.2.4对于采用风荷载等随机激励获取自振频率时.应采

7.3.1结构阻尼的识别可采用带宽法，对光纤光栅应变时程数据

1结构阻尼的识别可采用带宽法，对光纤光栅应变时程 傅里叶变换后得到动应变频谱，再对动应变频谱图采取 安下式进行计算：

7.3.2结构阻尼的识别也可采用自由振动衰减法，由光纤光栅应 变时程数据测出结构的自由振动衰减曲线，按下式进行计算：

式中:en 第n个应变振幅 En+ N 经历N圈周期循

GB∕T 36693-2018 土方机械 液压挖掘机 可靠性试验方法、失效分类及评定~ In /2元N EntN

7.3.3为避免识别的阻尼比与结构的局部阻尼比相

五处以上的光纤光栅应变时程数据计算出的阻尼比，综合 到相对应的阻尼比。

7.3.4当采用风荷载等随机激励获取阻尼比时，应采用三次或三 次以上测量数据的分析结果取均值GB 50191-1993 构筑物抗震设计规范，以提高识别精度。

7.3.4当采用风荷载等随机激励获取阻尼比时，应采用三次或三

7.4.1结构的应变振型识别宜通过对各监测单元应变时程实施 博里叶变换后，某阶自振频率下不同位置处的幅值之间的比例关 系应为结构的该阶应变振型