一、监测意义
隧道工程在修建过程中由于受地质、施工工艺等不确定因素的影响，在施工过程中必须进行施工监测，以及通过针对隧道全程长期的安全健康监测，及时、准确地监测到隧道衬砌及围岩的各种力学行为的变化状态，及时通知设计、施工、业主等有关部门采取合理有效的措施，及时避免事故的发生。通过安装分布式光纤光栅传感器和分布式网络系统实时监测系统，及时可靠地监测各物理、力学量的变化发展状态，使地下隧道工程的工程状况性能处于完全监控之下。
二、监测目的
隧道健康监测系统建立的目的是通过对隧道结构状况以及其他工作状况的监测，为运营期结构状况的评估、运营现状以及工程服务寿命的预测提供大量监测数据。为了实现这些功能，隧道健康监测系统需要对以下几个方面对隧道进行监测：
（1）隧道结构侵蚀监测；
（2）隧道结构监测，包括：变形、收敛、内力、接缝监测；
（3）地层监测，包括：土压力、水压力监测；
光纤光栅是以光纤为基本材料，通过激光加工形成的一种特殊器件，能够对满足布拉格条件的光进行反射，在实际工程中，要检测的点如果受到应变、温度、压力、位移和加速度等变化，波长就会改变，这样通过检测波长的变化就可以检测出此点的应力状况。进而可以判断出被检测物体的安全状况。
三、监测系统设置方案
监测系统包括应变、位移，沉降等各类传感器及采集仪器。传感器系统将采集各类信号并通过传输光缆传输到附近的工作站；工作站放置分析仪对各类信号进行解调和处理。该系统可以与隧道管理部门的计算机相连，在中心监控室进行监测，以达到远程实时采集监测数据的目的。通过数据分析后可以得出结构和材料特性随时间的变化状况。整个系统结构框图见图:1。
四、系统具有如下特点：
（1）准分布式全光测量及传输
光纤光栅传感器本身为无源器件，传感信号的感测及传送均为光信号，因而监测现场没有电子设备，不受电磁干扰，无系统零飘现象。
（2）测试精度高且具有准确的测点空间定位能力
光纤光栅传感器结构小巧且布设距离没有限制，可以准确定位各测点的空间位置。
（3）实时性好
系统中所有监测点的单次测量频率为100Hz。
（4）系统安装及长期使用过程中无需定标
光纤光栅本质稳定，不存在零点漂移.由于光纤光栅采用光中心波长表征温度测量值，属于数字量，光源的老化衰减及传输光纤布设、使用过程中由于弯曲、扰动而引入的光信号衰减不影响测量精度光传感网络分析仪无可动部件，长期使用无需标定。
（5）高可靠性
每条传感链的首端及尾端均通过接头引出，正常工作过程中只需将首端接头连接到监测站即可实现所有测点的远程自动监测。一旦施工或使用过程中不可抗拒因素导致传感链断损，可以将该传感链对应的尾端接头也连接到监测站，此时该传感链的所有传感器以断点为界分别经由首端接头和尾端接头将各自测温信号传送给监测站，实现传感链的愈合。
