摘要:隧道内光线不足或强光反射会影响视觉检测(如摄像头、激光扫描),使得这类传感器采集的裂缝数据呈现离散化跳变,而难以提取空间连续特征,导致诊断准确率较低。为此,引入分布式光纤传感,设计隧道衬砌裂缝智能诊断系统。该系统硬件部分采用分布式光纤传感器实现高精度应变场监测,结合光信号解调仪与采集设备构建抗干扰信号链,通过核心处理器引脚定义实时数据处理,形成从传感层到计算层的全硬件闭环。软件部分采用三阶段融合去噪算法,通过多尺度小波分解分离分布式光纤传感器采集到裂缝数据的高频与低频,结合低频子带重构高质量的去噪数据。针对去噪后数据仍存在的特征解耦与空间关联性问题,从几何特征、力学特征和材料劣化特征三个维度构建裂缝的完整表征体系,有效区分了真实裂缝的跨尺度连续性特征与环境干扰引起的离散化跳变,提取裂缝数据的空间连续特征。结合动态权重支持向量机实现裂缝分类诊断与严重程度分级。实验结果显示:设计系统去噪后隧道衬砌裂缝数据峰值信噪比最大值达到了78dB,提取的空间曲率指数与实际空间曲率指数趋于一致,隧道衬砌裂缝分类诊断准确率达到了99.6%。