OFDR技术与三维重构的协同价值

概述

OFDR分布式光频域反射技术具有光纤传感器体积小、重量轻、测试精度高的特性，能够精准捕捉结构各位置的微小应变或温度变化。三维重构软件可作为连接数据与实际应用的结构——通过颜色映射将数据直观呈现在三维模型上，让结构缺陷位置、应变分布等信息一目了然，为实时监测和精准决策提供了可视化支撑。

三维重构软件核心功能解析

数据交互与模型导入

软件支持两种数据处理模式：通过TCP协议接收实时数据，或导入txt格式文件进行回放分析。在模型兼容性上，可直接导入wrl格式3D模型，导入后能通过鼠标交互获取任意位置坐标，为后续传感点布设奠定基础。

灵活的传感点布设与多场景适配

软件提供五种线型（直线、弧形、螺旋、圆、圆柱），可根据现场光纤实际布设情况选择，确保传感点位置与物理光纤完全匹配：

直线：适用于光纤呈直线布设的场景，既可以将应变值直接映射到模型（图1a），也能重构为面状显示（图1b），增强数据的空间关联性。

a.重构前

b.重构后

图1. 直线类型数据回放

弧形：弧形可与直线组合使用（图2），适应复杂路径的光纤布设；

图2. 直线与弧形组合展示图

螺旋：图3为螺旋类型数据回放图。针对螺旋状光纤，能精准还原其应变分布。

a.重构前

b.重构后

图3. 螺旋类型数据回放图

圆与圆柱：圆形线型适用于环向布设的光纤，重构后可直观展示环状结构的应变变化（图4）；圆柱线型专为圆柱体轴向光纤设计，能将线形数据重构为弧面映射到模型（图5）。

a.重构前

b.重构后

图4. 圆类型数据回放图

a.重构前

b.重构后

图5. 圆柱类型数据回放图

形变重构：图6为飞机机翼形变重构及应变映射回放图，在机翼上布设多段光纤，即可将光纤测试数据转换为形变并在三维重构软件中显示，让“数据变化”转化为“可视形变”。并可与其它类型的线形组合使用。

图6. 飞机机翼形变重构及机身应变映射回放图

多通道数据融合：图7为四通道三维重构软件，软件支持多通道光纤数据同步展示，即同时将多组数据映射到多个3D模型，实现不同试验件的三维应变场对比分析。

图7. 四通道三维重构软件界面图

软件在OFDR领域的应用优势

可视化赋能精准决策

传统数据表格或二维图表难以展现空间分布规律，而三维模型的颜色映射能让用户快速定位异常区域。

例如在桥梁监测中，软件可实时显示桥面各位置应变，工程师通过颜色梯度即可判断应力集中点，提前预警结构风险。

多场景适应性拓展应用边界

软件的灵活性使其适用于多个领域：

复合材料损伤监测：通过螺旋、弧形等线型适配复杂构件，精准捕捉材料内部微裂纹引发的应变突变。

电池温度监测：将圆柱线型与电池模型结合，实时显示电池壳体温度分布，预防热失控。

大型基建监测：在桥梁、大坝等结构中，多通道数据同步展示可对比不同区域的应变差异，评估整体结构稳定性。

技术创新提升监测效率

相比传统人工分析，软件实现了三大突破：

实时性：TCP协议传输确保数据与物理变化同步，毫秒级响应满足动态监测需求。

可追溯性：txt数据回放功能支持历史数据复盘，便于分析结构变化趋势。

集成性：兼容其他光纤解调设备数据，通过网口接收信息，降低系统搭建成本。

总结

昊衡科技的三维重构软件不仅是OFDR数据的“翻译官”，更是结构健康监测的“可视化大脑”。它通过灵活的线型设置、多通道数据融合和形变重构技术，将传感数据转化为直观的三维图像，大幅提升了缺陷定位精度和决策效率。

在未来，随着光纤传感技术的普及，这款软件将在工业检测、基建安全等领域发挥更重要的作用，推动分布式光纤传感从“数据采集”向“智能诊断” 跨越。