Обзор последних применений распределённых оптоволоконных датчиков для мониторинга технического состояния конструкций в гражданском строительстве

В настоящей работе представлен всесторонний обзор недавно опубликованных научных статей, посвящённых кампаниям по мониторингу технического состояния конструкций (Structural Health Monitoring, SHM), проводимым с помощью распределённых оптоволоконных датчиков (Distributed Optical Fiber Sensors, DOFS). Эти передовые инструменты для мониторинга деформаций, температуры и вибраций обладают значительным потенциалом благодаря минимальному вмешательству в конструкцию, высокой точности, простоте установки и другим преимуществам. Однако наиболее передовой их особенностью является возможность выполнять измерения с очень высоким пространственным разрешением — вплоть до 0,63 мм. Цель настоящего обзорного исследования — представить, разъяснить и систематизировать для читателей различные методологии размещения DOFS, используемые для оценки остаточной способности конструкции продолжать выполнять своё целевое назначение. Объединяя в одном источнике результаты недавних исследований, достижения и полученные выводы, авторы стремятся внести вклад в коллективное развитие эффективного мониторинга технического состояния конструкций. Работа организована таким образом, чтобы обеспечить возможность целенаправленного изучения отдельных областей применения DOFS, включая лабораторные эксперименты, объекты искусственной среды (мосты, здания, дороги и другие сооружения), геотехнические сооружения, туннели, трубопроводы и ветряные турбины. Вначале рассматриваются последние достижения в изучении механизмов передачи деформации, действующих в многослойной сенсорной системе, характерной для любого применения DOFS, включая различные типы оболочек оптического волокна, покрытий и клеевых составов для приклеивания. Наконец, отдельный раздел посвящён идеям и концепциям новых применений DOFS, которые вполне могут определить будущее мониторинга технического состояния конструкций.