حسگر توری براگ فیبری موثرترین حسگر فیبر نوری توزیعی در کاربردهای پدافندی سازه‌های عمرانی

حفاظت از ابرسازه‌های عمرانی همچون برج‌ها، پل‌ها، سدها، پالایشگاه‌ها و سایر سازه‌های بزرگ در برابر بلایای طبیعی و غیرطبیعی از جمله مواردی است که می بایست در پدافند غیرعامل مورد توجه قرار گیرد. یکی از مهم‌ترین اصولی که باید در این زمینه رعایت شود، نظارت بر وضعیت استحکام این سازه‌ها بعد از فرآیند ساخت است. ترک‌ها‌ و شکستگی‌های ایجادشده ناشی از نشست و قدمت سازه‌، رطوبت، سرما و گرمای هوا، خوردگی و پوسیدگی و ... از جمله مشکلاتی هستند که بعد از ساخت این ابرسازه‌ها می‌توانند به مرور زمان ایمنی آن‌ها را تحت تاثیر قرار دهند. از این‌رو بسیاری از ابرسازه‌ها در دنیا علاوه بر اینکه در هنگام ساخت تحت نظارت دقیق قرار می‌گیرند، بعد از ساخت نیز توسط سامانه‌های مختلف کنترل می‌شوند. یکی از پرکاربردترین و محبوب‌ترین انواع این سامانه‌ها، حسگرهای فیبر نوری توزیعی می باشد. در این مقاله ابتدا انواع این حسگرها را معرفی کرده و سپس به مقایسه آن‌ها در زمینه‌‌ پدافند سازه‌های عمرانی خواهیم پرداخت. با بیان مزایا و معایب هر یک از این حسگرهای توزیعی و معرفی نمونه‌های استفاده‌شده از آن‌ها در سازه‌های مختلف دنیا خواهیم دید که حسگر توری براگ فیبری نسبت به سایر حسگرهای توزیعی فیبر نوری کاربرد بیشتری در پایش وضعیت استحکام سازه‌های عمرانی دارد. دقت بالا، راحتی در ساخت، نصب آسان و مقرون به صرفه بودن از اصلی‌ترین دلایل گرایش به استفاده از حسگرهای توری براگ فیبری در این سازه‌ها بوده است.

Fiber Bragg Grating Sensor as the Most Effective Distributed Optical Fiber Sensor in Defense Applications of Civil Structures

Protection of civil structures such as towers, bridges, dams, refineries and other large structures against natural and unnatural disasters is one of the topics which should be addressed in the field of passive defense. One of the most important issues which should be regarded for massive structures is monitoring the status of their strength after the construction process. Cracks and fractures caused by subsidence, structural age, humidity, cold and warm air, corrosion, decay, as well as various disasters, are the problems that may occur after construction and can affect structure safety over time. Hence, many of structures in the world, besides being carefully monitored when constructed, are controlled by different systems after construction. One of the most popular types of these systems is distributed optical fiber sensors system. In this article, we first introduce and then compare different types of these sensors in the field of structural defense. After explaining the advantages and disadvantages of each of these distributed sensors and introducing their samples in different structures of the world, we will see that Fiber Bragg Grating sensor is more widely used than any other optical fiber distributed sensor, for monitoring the strength of civil structures.The main reason for the tendency to use Fiber Bragg Grating sensors is costeffectiveness as they havehigh spatial resolutionand are easy to construct and install.