[发明专利]基于光纤传感的桥梁拉索索力在线检测方法与系统

权利要求书

1.一种基于光纤传感的桥梁拉索索力在线检测系统，包括依次连接的光纤光栅振动传感器组、光纤光栅振动解调仪和拉索振动信号处理单元，其特征在于：所述的光纤光栅振动传感器组包括串联在同一根光纤上的若干个光纤光栅振动传感器，每个光纤光栅振动传感器包括设置在桥梁拉索上的悬臂梁，悬臂梁的末端连接有质量块，悬臂梁的上下表面对称设有一对啁啾光栅，2个啁啾光栅位于一根光纤上；所述的光纤光栅振动解调仪包括宽带光源、耦合器、波分复用器和光电探测器阵列，宽带光源的光经耦合器进入光纤光栅振动传感器组，光纤光栅振动传感器组返回的光信号经过光耦合器进入波分复用器，波分复用器的输出端通过光电探测器阵列将光信号转换为电信号再输入给所述的拉索振动信号处理单元；

所述的波分复用器包含一个输入端和n个输出端，输出n个位于不同波段的光，光波带宽大于光纤光栅振动传感器组反射谱的最大带宽，每个输出端连接一个光电探测器，n个光电探测器构成所述的光电探测器阵列；

所述的啁啾光栅均采用两点粘贴的方式安装在悬臂梁的上下表面，且施加预应力，波长变化量控制在1±0.1nm范围内。

2.根据权利要求1所述的基于光纤传感的桥梁拉索索力在线检测系统，其特征在于：同一个光纤光栅振动传感器中的2个啁啾光栅的3dB带宽均为2nm，初始状态下的中心波长差小于0.5nm，温度灵敏度系数的差值小于2pm/°C。

3.利用权利要求1所述的基于光纤传感的桥梁拉索索力在线检测系统实现的在线检测方法，其特征在于：通过桥梁拉索上安装的光纤光栅振动传感器组获取拉索的振动响应，分析拉索的振动频谱，识别出拉索的振动基频，根据索力与基频的关系计算拉索的索力。

4.根据权利要求3所述的在线检测方法，其特征在于：识别拉索的振动基频的方法为：根据拉索频谱中任意两阶相邻谱峰的频率统计值来求取拉索的振动基频。