一、概述
光纖作為傳感器有著體積小、質(zhì)量輕、可曲繞等特性，易于布設(shè)或嵌入結(jié)構(gòu)件中，結(jié)合OFDR分布式光纖傳感技術(shù)，可輕松獲得各個區(qū)域應(yīng)變/溫度數(shù)據(jù)。毫米級分辨能力可獲取海量傳感數(shù)據(jù)，得到結(jié)構(gòu)件應(yīng)變/溫度分布信息。昊衡科技推出三維應(yīng)變/溫度場重構(gòu)軟件，結(jié)合OFDR分布式光纖傳感數(shù)據(jù)，將結(jié)構(gòu)件三維應(yīng)變/溫度場重構(gòu)出來，在三維模型上繪制應(yīng)變/溫度場云圖，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。
圖1 等強度梁（有缺陷）應(yīng)變場重構(gòu)
二、組成模塊
溫度/應(yīng)變場重構(gòu)軟件基于顏色強度映射原理，劃分為數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、強度顏色映射模塊、插值映射模塊、顯示模塊和保存回放數(shù)據(jù)模塊。每個模塊執(zhí)行相應(yīng)功能，并由主程序統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，按采集、處理、顯示步驟將傳感數(shù)據(jù)實時以云圖形式展示，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)可視化。
圖2 軟件功能模塊組成
三、功能介紹
1、模型導入
模型顯示界面可以顯示導入任意 3D 模型（wrl 格式），用戶可以對模型進行旋轉(zhuǎn)、縮放、平移、360°調(diào)整視角。
圖3 模型導入
2、數(shù)據(jù)導入
軟件可讀取本地硬盤保存的txt格式數(shù)據(jù)，也可以通過設(shè)置遠程連接地址和端口接收網(wǎng)口傳輸實時數(shù)據(jù)。遠程地址為需要傳輸數(shù)據(jù)電腦網(wǎng)口地址，通常設(shè)置為192.168.1.1；如果用戶想用同一個電腦進行數(shù)據(jù)采集和場重構(gòu)顯示，網(wǎng)口地址設(shè)置為 127.0.0.1。
圖4 數(shù)據(jù)導入
3、數(shù)據(jù)坐標映射
需要在數(shù)值設(shè)置模塊中顯示線條參數(shù)，其中包括傳感器所在位置三維坐標，起始點數(shù)據(jù)，傳感段長度，顯示線條寬度，螺旋曲線螺距等參數(shù)。三維重構(gòu)軟件支持5種光纖傳感器布設(shè)類型，分別是直線、弧形、螺旋、圓和圓柱，如圖所示。
圖5 支持類型
四、幾種線型重構(gòu)演示
圖6 直線線條顯示和直線線條重構(gòu)
圖7 螺旋線條顯示和螺旋線條重構(gòu)
圖8 圓線條顯示和圓線條重構(gòu)
五、總結(jié)
三維應(yīng)變/溫度場重構(gòu)軟件主要功能是實現(xiàn)分布式光纖傳感數(shù)據(jù)可視化。軟件開放性設(shè)計，既可以導入本地已保存結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析和錄制視頻，也能與OFDR設(shè)備聯(lián)動在線監(jiān)測和實時顯示。另外，軟件通過網(wǎng)口接收數(shù)據(jù)，支持與其他光纖傳感解調(diào)設(shè)備集成。
