随着我国隧道建设水平的不断提升，地下隧道工程的建设规模越来越大，涉及的环境也越来越复杂，且人们的安全意识逐渐提高，给隧道的安全监测提出更高的技术要求，探索更加智能化、现代化的隧道监测系统成了亟待解决问题。光纤传感为隧道监测提供了新的解决方案，现有的隧道光纤监测集中在单一参量研究阶段。为实现济南市济泺路穿黄水下盾构隧道工程参数的远程动态监测，本文基于光纤光栅传感技术及监测需求研制出多种光纤光栅传感器，搭建了光纤信息的实时远程监测平台，研发了光纤多参量水下盾构隧道监测系统，具体的工作如下：
（1）基于济南市济泺路穿黄水下盾构隧道工程的特点、监测需求和光纤传感的各项理论研究，对多种传感设备进行选型和设计，选择合适的制作材料，完成光纤光栅传感器的粘栅和装配。通过室内标定，选出具有较好重复性、较高精度和分辨率的个体，经老化和封装完成传感器的全流程制作。综合工程薄弱地带和经济效益完成监测断面选取，并布置光纤光栅传感器。
（2）布设后的光纤传感网存在损耗过高影响信号传递的问题，针对传感网损耗复杂多样、缺乏定量指标的现状，拟将传感网损耗划分为平均线损耗、点损耗、失配损耗三类。对穿黄隧道监测项目已布设完成的传感网进行损耗测量，并利用遗传算法优化传感网布设路径，以降低布设损耗，优化后的传感网损耗值由220降低为170。
（3）为完善光纤火灾监测子系统的报警阈值研究，利用Pyrosim火灾模拟软件等比例建立穿黄隧道监测断面模型，设置合适的火灾模拟参数，研究火源距离和火源功率影响下隧道火灾监测系统报警阈值，并结合温度传递系数实验和气候状况调节火灾报警阈值，为隧道火灾防控提供参考。
（4）搭建多参量光纤光栅水下盾构隧道监测系统。将多种光纤传感设备应用于济南市济泺路穿黄隧道工程的监测，综合利用LabVIEW、MySQL和阿里云等多种技术完成了隧道监测平台研发。以隧道管片拼装初期的监测数据为例展开工程参数的规律分析，验证了传感器和监测系统的实时性和有效性，极大程度上方便了穿黄水下盾构隧道的运营管理。
综上所述，针对穿黄隧道工程监测需求，论文研发的光纤多参量监测系统能为隧道多种灾害的防控治理提供建议和支持，在隧道监测应用方面具有广阔前景。
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