课题针对建筑结构健康监测的实际需求,提出并设计研究了一种分布式光纤传感系统。目前大多数建筑为钢筋混凝土结构,设计了可埋入混凝土结构内部的光纤传感器,可同时测量温度和应变两个建筑结构参数,结构简单,实用性强。针对建筑的结构体积大、规模使用广的特点,课题采用WDM和SDM的组合复用技术设计了基于FBG的分布式传感系统,可根据实际需要确定FBG的容量和组网形式,操作性强,方便工程测量的实际应用。同时设计了一种FBG解调系统,更有利于FBG传感信号的解调和分布式传感系统的信息采集,具有较高的使用价值和准确性,且成本较低。论文首先介绍了建筑结构健康监测和光纤传感器。综述了目前国内外光纤传感器在建筑工程测量中的发展历史和应用现状,综合分析了目前分布式光纤传感系统的实现方法,主要是采用后向散射光,并应用相关技术(如OTDR和OFDR)实现分布式测量。FBG传感器的技术相对成熟和应用较为广泛,论文详尽分析了FBG的温度传感特性和应变传感特性,以及温度-应变的交叉敏感问题；提出FBG传感器实现分布式的技术方法,即采用光复用技术,主要包括WDM、TDM和SDM,并从实际工程测量出发,综合分析了FBG的几种传感复用形式；针对FBG的波长解调,论述了目前几种常见的波长解调方法,包括直接法、滤波法和干涉法,并对其进行了对比分析。论文主要对分布式光纤传感系统的各部分工作进行了具体研究。首先设计了一种可埋入的FBG传感器,采用双光栅模式不但测量了温度和应变两个物理参量而且解决了应变的温度补偿问题,使用不锈钢管和双组份环氧树脂胶对传感器进行了封装；其次提出了一种FBG波长解调方法,采用STM32单片机控制扫描式半导体激光器模块和InGaAsPIN光电探测器实现对FBG传感器的扫描检波；最后采用WDM和SDM的组合复用技术,设计了一种基于FBG的分布式传感系统,系统的稳定性高,可操作性强,方便实际工程的使用。课题对FBG解调方法进行了实验测试,其测量的准确性较高,分辨率可达lpm。对设计的FBG传感器进行了实验测试,对传感器的温度特性和应变特性进行了实验分析,并对其进行了标定,其温度和应变分辨率分别为0.1℃和0.5με。用WDM和SDM实现了基于FBG的分布式传感系统,在不同的光通道复用了多种类型的FBG传感器,实现传感网络的分布式测试,系统相对简单,操作性强,方便实用,易于实际工程测量的应用。