BOTDR技术和人工神经网络在结构物局部变形预测中的应用.pdfVIP

维普资讯 2008年第7期(总第179期) 计量植测与监测 BoTDR 技市和人工神经网络 在结构物局部变形预测巾l 张春海 (山东省 日照市公路局 ，山东 日照 276826) 摘要 ：基于 国际领先 的分布式光纤监测 系统检测原理 ，针对结构物局部点的应变变化建立 的4层人工神经网络模 型 ，可 用于结构物的局部变形预测 该预测方法经隧道实测数据的验证 ，所得结果令人满意，具有一定的实用价值。 关键词 ：光纤 ；BOTDR；人工神经网络 ；变形预测 中图分类号 ：U456．3 文献标识码 ：A 文章编号 ：1002-4786(2008)07—0187—04 Application ofBOTDR and ArtificialNeuralNetwork in Forecasting Particular StructuralDeformation ZHANG Chun—hai (RizhaoCityHighwayAdministrationBureauofShandongProvince，Rizhao276826，China) Abstract：Based on the internationaladvanced measurementprincipleofmonitoringsystem using dis— tributedfiberopticstrain sensor．amodelbased onneuralnetworkwith4 layersiSestablished in allusion to strain changeofparticular location，which can beused to forecastthe structuraldeformation on particu— lar location．Thisprediction method hasbeen validated by the testdata，and the satisfying results show thatithasacertain practicalvalue． Keywords：fiberoptic；BOTDR (brillouinopticaltimedomainreflectometry)；artificial neuralnet— work；defomr ation forecasting 0 弓I言 域反射光应变测量技术 (BOTDR)是另一项 国际尖 分布式光纤传感技术是一项 国际尖端的新型监 端 的新型应变监测技术 ，它不 同于OTDR技术 。国 测技术 ，它克服了传统点式监测漏检的弊端 ，实现 内有关BOTDR技术及其在隧道工程安全监测 中的 了对监测对象的全方位监测。大型(新建或超过服 应用的报道并不多见 。 务年 限的)结构物铺设光纤之后 ，可 以实现长距 人工神经 网络是 由众多相互连接、形式简单 的 离 、长期和实时连续 的监测 。与传统监测方法相 神经元按照一定的拓扑结构组成的网络系统 ，具有 比，该技术可以节约许多费用并获得较高的测量精 非线性、快速 、并行分布处理 、自学习、自组织等 度。近年来 ，以OTDR技术为主的光纤监测技术在 特点。在信息不完备的情况下 ．人工神经 网络在模 水利水电工程裂缝研究 、大型管道工程变形研究和 式识别 、知识处理等方面有很强的能力 。如采用人 桥梁工程变形监测等方面得到了应用[一。布里渊时