(1)发明了高性能长寿命光纤区域分布传感技术。率先研发了一专多能并具有损伤覆盖能力的长标距光纤传感单元,通过长标距化设计、刚度加强增敏等核心技术开发,实现了从传统点式传感到长标距-串联成网-区域分布宏微观监测的技术突破;通过玄武岩纤维封装、光纤滑移机理揭示、锚固端变刚度防滑移防脆断设计等发明,创新开发设计寿命为50年的光纤传感器技术与产品,经疲劳蠕变等各类耐久性试验显示其长期性能变化小于0.8%,现场自然老化试验证明其使用寿命超过20年。
(2)发明了光纤光栅与光纤布里渊散射传感相互融合的一体化解调技术,通过放大器前置化与光源复用等关键技术突破,实现了大型结构区域分布传感网络的多种光纤传感系统实时共线监测,解决了现有光纤传感装置功能单一、兼容性差难题;发明光纤光栅解调技术与装置,通过体全息光栅光谱分析、温度自校准与误差自补偿技术实现了高解析度与低成本化,经鉴定较国际最先进产品分辨率提高10倍、成本降低50%;通过微波扫描鉴频等原创性技术开发的光纤布里渊散射解调装置,测速提高300倍,达到土木工程实用化水平。
(3)建立了基于区域分布应变的结构动力分析新理论体系,基于所发明长标距传感能揭示结构宏微观信息的独特优势,实现了结构各类型参数及荷载的全面识别,结构宏观损伤与微小损伤的精准探测,解决了传统局部与整体传感技术均难以识别大型结构微小损伤的难题;首次提出基于区域分布传感的结构群协同监测与评估理念与方法,建立了结构群监测协同组网与系统构建等创新应用技术。