OFDR技術與三維重構的協(xié)同價值

  概述

  OFDR分布式光頻域反射技術具有光纖傳感器體積小、重量輕、測試精度高的特性，能夠精準捕捉結構各位置的微小應變或溫度變化。三維重構軟件可作為連接數(shù)據(jù)與實際應用的結構——通過顏色映射將數(shù)據(jù)直觀呈現(xiàn)在三維模型上，讓結構缺陷位置、應變分布等信息一目了然，為實時監(jiān)測和精準決策提供了可視化支撐。

  三維重構軟件核心功能解析

  數(shù)據(jù)交互與模型導入

  軟件支持兩種數(shù)據(jù)處理模式：通過TCP協(xié)議接收實時數(shù)據(jù)，或導入txt格式文件進行回放分析。在模型兼容性上，可直接導入wrl格式3D模型，導入后能通過鼠標交互獲取任意位置坐標，為后續(xù)傳感點布設奠定基礎。

  靈活的傳感點布設與多場景適配

  軟件提供五種線型(直線、弧形、螺旋、圓、圓柱)，可根據(jù)現(xiàn)場光纖實際布設情況選擇，確保傳感點位置與物理光纖完全匹配：

  直線：適用于光纖呈直線布設的場景，既可以將應變值直接映射到模型(圖1a)，也能重構為面狀顯示(圖1b)，增強數(shù)據(jù)的空間關聯(lián)性。

  弧形：弧形可與直線組合使用(圖2)，適應復雜路徑的光纖布設;

  螺旋：圖3為螺旋類型數(shù)據(jù)回放圖。針對螺旋狀光纖，能精準還原其應變分布。

  圓與圓柱：圓形線型適用于環(huán)向布設的光纖，重構后可直觀展示環(huán)狀結構的應變變化(圖4);圓柱線型專為圓柱體軸向光纖設計，能將線形數(shù)據(jù)重構為弧面映射到模型(圖5)。

  形變重構：圖6為飛機機翼形變重構及應變映射回放圖，在機翼上布設多段光纖，即可將光纖測試數(shù)據(jù)轉換為形變并在三維重構軟件中顯示，讓“數(shù)據(jù)變化”轉化為“可視形變”。并可與其它類型的線形組合使用。

  多通道數(shù)據(jù)融合：圖7為四通道三維重構軟件，軟件支持多通道光纖數(shù)據(jù)同步展示，即同時將多組數(shù)據(jù)映射到多個3D模型，實現(xiàn)不同試驗件的三維應變場對比分析。

  軟件在OFDR領域的應用優(yōu)勢

  可視化賦能精準決策

  傳統(tǒng)數(shù)據(jù)表格或二維圖表難以展現(xiàn)空間分布規(guī)律，而三維模型的顏色映射能讓用戶快速定位異常區(qū)域。

  例如在橋梁監(jiān)測中，軟件可實時顯示橋面各位置應變，工程師通過顏色梯度即可判斷應力集中點，提前預警結構風險。

  多場景適應性拓展應用邊界

  軟件的靈活性使其適用于多個領域：

  復合材料損傷監(jiān)測：通過螺旋、弧形等線型適配復雜構件，精準捕捉材料內部微裂紋引發(fā)的應變突變。

  電池溫度監(jiān)測：將圓柱線型與電池模型結合，實時顯示電池殼體溫度分布，預防熱失控。

  大型基建監(jiān)測：在橋梁、大壩等結構中，多通道數(shù)據(jù)同步展示可對比不同區(qū)域的應變差異，評估整體結構穩(wěn)定性。

  技術創(chuàng)新提升監(jiān)測效率

  相比傳統(tǒng)人工分析，軟件實現(xiàn)了三大突破：

  實時性：TCP協(xié)議傳輸確保數(shù)據(jù)與物理變化同步，毫秒級響應滿足動態(tài)監(jiān)測需求。

  可追溯性：txt數(shù)據(jù)回放功能支持歷史數(shù)據(jù)復盤，便于分析結構變化趨勢。

  集成性：兼容其他光纖解調設備數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)口接收信息，降低系統(tǒng)搭建成本。

  總結

  昊衡科技的三維重構軟件不僅是OFDR數(shù)據(jù)的“翻譯官”，更是結構健康監(jiān)測的“可視化大腦”。它通過靈活的線型設置、多通道數(shù)據(jù)融合和形變重構技術，將傳感數(shù)據(jù)轉化為直觀的三維圖像，大幅提升了缺陷定位精度和決策效率。

  在未來，隨著光纖傳感技術的普及，這款軟件將在工業(yè)檢測、基建安全等領域發(fā)揮更重要的作用，推動分布式光纖傳感從“數(shù)據(jù)采集”向“智能診斷” 跨越。