成果简介：针对传统结构监测方法效率低、主观性强、难以发现内部早期损伤等问题。采用在复合基体中嵌入光纤与碳纤传感元件的设计思路，使材料同时具备承载与感知双重功能。研发了玄武岩纤维智能复合材料及配套解调仪，构建了一专多能传感、早期损伤分析与多层次评估预测相结合的智能监测技术体系。可实现应力、应变、位移、转角等多参量高精度同步监测。其中，光纤光栅传感器应变分辨率达0.02με、精度0.2με、量程30000με，可实现纳应变级微振动检测；布里渊散射传感精度优于5με，采样频率超过100Hz；分布式光纤声传感的噪声水平为2pε/√Hz@100Hz，应变分辨率0.5nε，可实现100kHz的动态监测；碳纤维传感元件应变精度3με，改性后首次实现稳定线性响应。配套解调仪集成数据采集、智能处理与健康评估模块，具备温度自补偿与误差自校准机制，系统稳定性显著提高。与国内外同类产品相比，该体系的综合性能提升30%以上。

应用前景：1、桥梁工程：可对应力、应变、位移、荷载、温湿度等动静态指标进行长期监测，实现缆索断丝、钢筋腐蚀、桩基冲刷等早期病害识别与寿命预测；在平潭海峡大桥实现厘米级冲刷监测，在东吾洋特大桥实现冲刷损伤精准定位与定量分析，在张靖皋大桥实现断丝早期监测与定量评估。2、隧道工程：可感知不均匀沉降与接缝不连续变形，在杭州庆春路过江隧道中监测精度达0.1mm，实现施工期至运营期的连续监测。3、轨道交通：可对轨道基础内部微振动进行长期稳定监测，结合振动应变时程分析，可识别沉降、裂缝及固有频率变化，实现列车运行状态与轨道健康的精准感知。4、储罐工程：在揭阳原油储罐中实现罐体与地基协同变形监测，应变精度±1με、沉降精度1mm，保障大型储罐长期运行安全。5、地质灾害防控：监测深度达480m，可实现地基多点分层沉降与边坡三维变形监测；在中油储备库边坡中布设288个测点，变形识别精度优于1cm，为滑坡与沉降灾害提供早期预警。6、建筑结构：在江苏大剧院项目中，利用智能复合材料对钢-混节点进行监测，成功识别斜钢柱与混凝土梁界面应变分布，验证节点受力无滑移。

智能材料自感知原理

智能材料制品

光纤传感网络一体化

智能复合材料加固和增强结构自诊断技术