传感器复用，实现应力、应变以及温度等物理量的准分布测量[46]，只需使用一个波长检测系统，同时对所有FBG反射的布拉格波长的变化进行检测即可。
当前，在桩基、管道、桥梁、高速公路、建筑物以及海底油田开采等方面，FBG准分布式光纤传感器因为其优异性能和准分布式的特点得到了广泛应用。而在隧道监测方面，近些年来的应用比较少，但也有一定的应用进展。
英国University of Birmingham的科研员将布拉格光纤光栅在隧道衬砌和其接缝的变形监测中加以应用，从而在很大程度上提高了监测的准确性，并且利用布拉格光纤光栅应用于高频响应之中的优点，进行了行车的动静态荷载作用对运营隧道结构影响的监测。与此同时，该研究将布拉格光纤光栅与锚杆技术进行结合，能够清楚地测量到运营隧道的支护结构内锚杆的应力和应变，如果将光信号通过光缆引到控制室里面，能进一步实现对运营隧道结构内部状况的远程监测。图2-2表示FBG光纤传感器在隧道、桥梁、大坝等当中的应用。 2.1.3 BOTDR分布式光纤传感技术
BOTDR的英文名称是“Brillouin Op-ticalTime-Domain Reflectometry”，其传感技术是一种基于单一脉冲的布里渊散射获取外界环境因素信息的分布式光纤应变测量技术，其中文名称译为“布里渊散光时域反射仪”。
布里渊散射光不仅会受到应力、应变的影响，而且也与温度的变化有关，如果隧道的轴向位置发生应力、应变或者分布在隧道沿线的光纤传感器的温度变化的时候，光纤中的背向Brillouin scattering light的频率将会发生漂移，其频率的漂移量与光纤的应力、应变以及温度的改变有关。另外，由于BOTDR分布式光纤传感技术采用了单端入射，其结构简单，能够相当便利的在实际工程中进行应用，因此国内外有很多关于此方案技术的研究。
南京长江公路隧道在其运营期内，于公路隧道中安装了BOTOR布里渊散光时域反射仪这种分布式光纤传感器，并且构建了基于BOTDR分布式光纤传感技术的隧道应力与应变监测评价系统（见图2-3），目的是监测隧道衬砌结构面上的应力、应变等多项隧道安全指标因素[47]。
12
图2-1 南京市长江公路隧道的光纤布设示意图
根据对南京长江公路隧道的监测结果，表明了BOTDR分布式光纤传感技术在隧道的应力与应变的监测当中是非常行之有效的。另外在监测期间，业主还组织了深入研究如何更好的铺设光纤、怎样对光纤进行更好地保护、周边环境的温度及温度对光纤监测的影响以及变形的计算等等课题，这些研究为光纤传感监测技术在运营隧道结构健康安全评价中的应用铺平了道路。
综上所述，光纤传感监测技术是一个整体系列科学技术，它包括很多种类，本文列举了其中的三种：SOFO点式光纤传感器、FBG准分布式光纤传感器以及BOTDR分布式光纤传感等，它们特性及其适用范围各有不同，具体见表2-1。由此可见，在建立运营隧道结构健康安全评价的时候可以在其中取长补、搭配结合使用。
13
表2-1 三种光纤传感监测技术各性能指标的对比
监测 技术 点式 准分布式 分布式 传感器类型 SOFO FBG BOTDR 物理量 位移 应变 应变/温度 线性响应 是 是 否 分辨率 2μm 1με 30με/1°C 监测范围/με ±10 000 ±5000 ±10 000 调制方法 相位 波长 强度 根据上表可见，SOFO点式光纤传感器的分辨率相对比较高，但监测布点的数量被其使用成本与信号传输方式的所限制，因此在对隧道的重点部位裂缝监测当中使用较多；BOTDR分布式光纤传感的分辨率较低，但其能够进行长距离的监测，并且能够覆盖大量的面积，因此在对隧道整体结构的应力、应变(或者温度)进行大范围监测时相当适用，例如监测隧道衬砌的表面裂缝长度与宽度； FBG准分布式光纤传感器则介于SOFO与BOTDR之间，测量精度较高，而且可以在实际使用的时，可以将许多个FBG传感器进行串联，因此对一些关键部位的应变监测非常适用，例如钢筋应力差控制系数等。