光纤传感器监测地面质量运动分析方法的实验验证

Dúmar Hidalgo-Monsalve, Jesús Álvarez-Guerrero, Julián Sierra-Pérez, Ferney Amaya-Fernández, J. Herrera-Rubio
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El sistema de interrogación se compuso en sí mismo por un dispositivo interrogador empleado para capturar la información arrojada por los sensores en forma de desviaciones de la longitud de onda de Bragg, cuyos valores fueron relacionados posteriormente con las deformaciones de los inclinómetros mediante un algoritmo de procesamiento de señales, para arrojar resultados de la detección de movimientos. Los resultados experimentales muestran que el algoritmo analítico implementado puede generar un vector que indica la dirección de un eventual movimiento de tierra en masa a partir de la medida de deformaciones en los inclinómetros ópticos implementados con un error promedio de 3°. 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摘要

本文介绍了由土壤剖面原型、基于布拉格光栅的光子传感器网络和询问系统组成的质量地面运动监测系统的实现。土壤原型是通过代表土层的聚合物材料复制的,这些材料通常参与滑坡事件。传感器网络由倾斜仪组成,倾斜仪由圆柱形玻璃纤维棒组成,带有基于布拉格光栅的光子传感器,均匀分布在原型地面上。审讯系统本身由一个审讯装置组成,该审讯装置用于捕获传感器以布拉格波长偏差的形式发出的信息,这些信息的值随后通过信号处理算法与测斜仪的变形有关,以输出运动检测结果。实验结果表明,所实现的分析算法可以根据在平均误差为3°的光学测斜仪上测量的变形来生成一个矢量,该矢量指示最终质量地球运动的方向。根据获得的低误差水平,表明拟议的光子传感器网络是一种有希望的滑坡监测工具,旨在减少自然灾害造成的社会经济影响。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Validación experimental de un método analítico para el monitoreo de movimientos de tierra en masa mediante sensores de fibra óptica
En este trabajo se presenta la implementación de un sistema para el monitoreo de movimientos de tierra en masa conformado por un prototipo de perfil del suelo, una red de sensores fotónicos basados en rejillas de Bragg y un sistema de interrogación. El prototipo del suelo fue reproducido mediante materiales poliméricos que representan las capas del suelo, generalmente involucradas en eventos de deslizamientos de tierra. La red de sensores fue conformada por inclinómetros compuestos por barras cilíndricas de fibra de vidrio instrumentadas con sensores fotónicos basados en rejillas de Bragg, distribuidos de forma uniforme sobre el prototipo del suelo. El sistema de interrogación se compuso en sí mismo por un dispositivo interrogador empleado para capturar la información arrojada por los sensores en forma de desviaciones de la longitud de onda de Bragg, cuyos valores fueron relacionados posteriormente con las deformaciones de los inclinómetros mediante un algoritmo de procesamiento de señales, para arrojar resultados de la detección de movimientos. Los resultados experimentales muestran que el algoritmo analítico implementado puede generar un vector que indica la dirección de un eventual movimiento de tierra en masa a partir de la medida de deformaciones en los inclinómetros ópticos implementados con un error promedio de 3°. De acuerdo con los bajos niveles de error obtenidos, se demuestra que la propuesta de red de sensores fotónicos es una herramienta prometedora para el monitoreo de deslizamientos de tierra orientado a la disminución de los efectos socioeconómicos que causan los desastres naturales.
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