基于布里渊光时域反射(Brillouin Optical Time Domain Reflector,BOTDR)的分布式光纤应变检测技术,具有单端输入、测量距离长、可测断点、全分布式检测等优点,可有效应用于大型基础工程的结构健康状态监测。针对目前长距离大型基础工程结构健康监测困难的问题,研制了一台分布式光纤应变检测仪。该应变检测仪结合相干检测法与微波外差扫频方法实现布里渊散射信号检测,利用FPGA高速运算的优势,实现布里渊散射信号降噪与布里渊增益谱的解调,以提高应变检测实时性。设计基于MFC编写人机交互界面,实现可视化应变测量,直观分析被测结构的应力分布,判断其结构健康状态,防患于未然。本课题主要从以下几个方面展开研究:设计基于BOTDR技术的应变检测方案,并搭建检测系统。深入分析布里渊频移与应变关系,阐明应变检测原理;对比布里渊散射信号不同探测方法,设计基于相干检测结合微波扫频的布里渊散射信号解调方案,根据所设计的方案和项目研究的技术目标,综合考虑各个关键模块的参数指标,选择合适的硬件搭建检测系统。在集成电路上实现布里渊散射信号降噪与布里渊增益谱解调。利用FPGA高速运算的优势,在FPGA上实施累加平均算法,对探测的布里渊散射信号进行降噪处理;同时,设计基于L-M算法的布里渊增益谱解调方案,并在FPGA上实现,达到快速解调光纤沿线应变信息的目的,提高系统实时性。综合考虑分布式光纤应变检测仪的功能需求,设计基于MFC软件的上位机界面,实现硬件监控、信号采集与处理、数据存储、显示等功能。实现检测系统集成并通过实验测试应变检测仪参数指标。利用SolidWorks完成对测量系统硬件结构设计,并通过设计结果完成样机集成。通过实验对应变检测仪的各项性能进行测试,测试结果表明:系统检测距离可达10km,应变测量范围8500με,应变测量误差为±46με,重复性测量偏差为±36με,定位误差为±2m,空间分辨率为1m。