近年来,我国经济发展迅速,更多的大型设备投入到工业生产中,极大地提高了生产效率。秦皇岛港为我国北方环渤海地区重要港口,是我国“北煤南运”的枢纽港。因此,在煤炭运输过程中为了提高工作效率,在港口建造了先进的大型设备和自动化生产线。但同时也面临着一些问题,港口的大型设备工作环境复杂,尤其核心设备煤炭堆取料机面临的问题最多,可能在大风、大载荷等条件作用下,产生形变,结构老化等问题,影响到作业人员的安全。光纤光栅传感器是一种新型的光纤无源器件,具有质轻、可弯曲、抗电磁性、耐腐蚀、耐高温、方便组成分布式传感网络等优点,在大型设备的健康监测中具有一定优势。本论文研究了基于光纤光栅的传感器,对堆取料机进行结构健康监测的方法,具体研究内容如下:首先,介绍了光纤光栅国内外研究现状以及在结构监测领域的应用。基于耦合模理论分析了光纤布拉格光栅的形成机理,在此基础上分析了光纤布拉格光栅的传感机理,介绍了常见的光纤光栅解调技术。其次,分析了光纤布拉格光栅的温度传感机理和应变传感机理,介绍了几种常见的光纤光栅封装结构,基于此制作了光纤布拉格光栅温度传感器和光纤布拉格光栅应变传感器,并对传感器进行了标定实验。再次,依据堆取料机实物建立缩小版模型,作为实验环境。对模型使用Ansys软件进行有限元分析,通过施加不同形式的负载判断受力特点,确定监测方案。对模型实物施加负载,与有限元分析结果进行比较。最后,进行了连续监测实验,详细介绍了温度和应变交叉敏感技术,并通过一种方法消除了交叉敏感中温度对监测结果的影响。