本书分别从理论介绍、室内测试、模型试验以及现场示范的方式，结合地下综合管廊的工程特点，开发、优化多类型传感光缆及传感器，创新传感光缆的布设工艺与解析算法。结合相关测试成果，建立基于光纤技术的综合管廊预警体系，并针对性开发监测系统，实现对地下综合光缆的全方位、多参量监测与预警。本书的出版将为相关领域研究提供参考意义。本书主要内容：（1）绪论，介绍地下管廊监测发展历史，光纤传感监测发展现状。（2）分布式光纤感测技术介绍。（3）分布式光纤感测技术性能研究。（4）基于微钻孔多参量的管廊周边地质环境监测技术研究。（5）点线面融合的地下管廊结构安全监测技术研究。（6）分散型点式管廊环境多要素监测研究。（7）高频光线分析监测系统研究。

第一章 绪论 (1)
1.1 地下结构监测 (2)
1.2 常用监测技术及其不足 (4)
1.3 分布式光纤监测技术 (6)
1.4 地下管廊监测现状 (8)

第二章 分布式光纤感测技术 (13)
2.1 光纤与光缆 (14)
2.2 光纤感测技术的工作原理 (16)
2.3 光纤感测技术的分类 (17)
2.4 常用的分布式光纤感测技术 (21)

第三章 分布式光纤感测技术性能研究 (47)
3.1 FBG的感测性能 (48)
3.2 基于瑞利散射的分布式光纤感测性能 (52)
3.3 基于拉曼散射的分布式光纤感测性能 (54)
3.4 基于布里渊散射的分布式光纤感测性能 (56)
3.5 应变测量的温度补偿技术 (76)

第四章 基于微结孔多参量的管廊周边地质环境监测技术研究 (85)
4.1 变形传感器选型和优化 (86)
4.2 温度传感器选型和优化 (88)
4.3 液位传感器选型和优化 (89)

第五章 点线面融合的地下管廊结构安全监测技术研究 (91)
5.1 基于分布式应变的地下管廊结构多维变形监测技术研究 (92)
5.2 基于应变敏感型光栅的管廊缩漏事件感知技术研究 (102)
5.3 差异沉降传感器设计与优化 (120)

第六章 分散型点式管廊环境多参量研究 (123)
6.1 有毒有害气体监测传感器研究 (124)
6.2 基于薄板材料涂覆的湿度传感器研发 (126)
6.3 高精度振动传感器研发 (141)
6.4 温度传感器研究 (156)

第七章 高灵光纤分析监测系统研究 (159)
7.1 研究概述 (160)
7.2 基本原理 (160)
7.3 解调仪设计 (161)
7.4 配套软件开发 (163)
7.5 性能测试验证 (170)

参考文献 (174)

20世纪 90年代,我国的电力、通信等管线逐步由地上向地下转化,与传统的地下管线共存。随着21世纪城镇化快速发展,新旧管线相互交叉、错综复杂,给城市地下空间开发带来巨大挑战。城市综合管廊应运而生,它是我国智慧城市建设开始的标志。
地下管廊综合了电力、通信、给排水、热力、燃气等管线。受工程施工质量、管廊内管线设施安全及其邻近工程活动等因素影响,地下管廊在建设及后期运营过程中存在各种安全问题,包括管廊自身结构变形破坏、管廊内管线设施变形破坏,以及电气火灾、天然气管道泄漏、供热与给排水水灾等安全问题。传统的人工监测费时费力,且不能起到预防作用。管廊内潮湿、闷热、易腐蚀的环境使得传统电子式传感器难以长期、稳定运行,不能满足智慧监测和预报预警要求。
利用光纤传感技术可在整个光纤长度上对沿光纤分布的环境参数进行连续测量,获得被测量参数的空间分布状态和随时间变化信息,光纤被称为可以感知大地的“神经”。本书结合城市地质数据信息,介绍了一种点线面融合的全光纤监测方法。通过一根光缆,开展管廊结构安全和管线运行状态监测研究,介绍了城市地下管廊多参量综合监测系统,可大大提高城市综合管廊运行管理的快速反应和安全防控能力。