摘要： 随着机械装备的集成化、自动化和智能化进程不断深入，智能制造(Intelligent manufacturing，IM)成为制造领域的最新发展方向，它是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，具备感知、决策、执行、学习、互联等特征，是先进制造技术、信息技术和人工智能技术的集成和深度融合，其中新型传感技术是实现智能的基础。大型机械装备是制造业中的关键设备，其结构复杂，多数工作在高温、高压和重载等极端环境下。随着科学技术的发展，对多参数、大容量、分布式、实时在线检测的要求越来越突出。随着制造系统的智能化和自动化的不断深入，这类装备的集成化和结构的复杂性越来越突出，工作状态也越来越极端、运行环境也往往更趋恶劣，从而给大型制造装备全生命周期运维带来了极大挑战。在这种工程需求背景与科学技术发展的推动下，大型机械装备全生命周期服役的各种状态分布动态监测就显得十分重要。近年来，传感技术的研究和开发，得到制造领域越来越高度的重视。一些新型传感器和成果技术不断产生。光纤传感检测技术是一种新兴发展的光学传感检测技术，由于其环境适应性强、抗电磁干扰、无源传感、易实现“一线多点”分布式测量等独特优势，被国内外学者成功应用于各类离散制造装备、流程制造系统、航空航天等高端装备的状态监测，形成了机械装备光纤传感检测方面的系列理论、方法和技术，已成为保障机械装备特别是大型机械装备安全、高效与可靠运行的一项重要利器。为全面深入展示研究与应用成果，加快光纤传感技术与机械装备进一步的深度融合与发展，《机械工程学报》编辑部联合武汉理工大学周祖德教授、南京航空航天大学袁慎芳教授等共同策划了“机械装备的光纤传感检测与应用”专栏。本专栏邀请了来自武汉理工大学、大连理工大学、重庆大学、中南大学、中山大学、明尼苏达大学德卢斯分校等科研院校的专家学者投稿交流，共刊登研究综述2篇，研究论文6篇。汇集了国内机械装备光纤传感检测领域前沿性的优秀研究成果。针对复杂工况下机械装备服役过程出现的机体倾斜、机身振动与热变形、结构损伤等需求，通过研究提出的新型光纤传感原理及多参数光纤传感器件、分布式光纤传感网络等理论与技术，突破了复杂机械装备状态监测的多个瓶颈和难题，拓新了光纤传感检测技术在机械装备上的应用。专栏收录综述文章2篇，主要涉及光纤传感检测基础理论及其应用。武汉理工大学周祖德教授结合其团队在基于光纤传感的制造装备运行状态数字监测方向二十年深耕的成果，全面阐述了光纤传感在制造领域的国内外研究现状，深入分析了光纤传感技术对智能制造领域的推动作用、光纤传感的特点及在制造领域应用的优势，给出了光纤传感技术在机械装备中的应用案例及光纤传感与数字孪生的关系，总结了机械装备光纤传感检测技术存在的科学问题及发展趋势。武汉理工大学李天梁教授归纳了光纤传感检测在敏感器件设计、制备、标定、误差补偿等方面的基础理论与关键技术，介绍了极端参量光纤传感器能量变换体设计方法与光纤信号调制机理，阐述了光纤传感器零件的制造方法与封装工艺，并归纳了光纤传感器标定校准技术与误差补偿方法，总结了极端参量光纤传感器的未来发展方向。在光纤传感新原理方面，中南大学孙小燕教授提出了光纤末端粘接硅片对长周期光纤光栅反射光谱的调制新原理，解决了长周期光纤光栅透射光谱感知的不足，提出了基于长周期光纤光栅反射谱的弯曲传感方法。在多参数光纤传感原理方面，中山大学刘正勇教授提出了基于Sagnac干涉的六孔悬吊芯微结构光纤振动传感原理，研制了光纤振动传感器样件，并成功应用在铁路列车振动监测；武汉科技大学郭永兴教授针对大型风电塔筒、海上浮吊等重大机械装备倾斜状态监测需求，提出了一种质量块与等强度梁之间活动连接和弹簧减震连接的新型光纤光栅倾斜传感原理；明尼苏达大学德卢斯分校曲永志教授提出了采用光纤光栅动应变信号描述机械系统动力学特性的新方法，并在齿轮箱和液压管路上对该理论进行了验证。在分布式光纤传感网络应用方面，大连理工大学武湛君教授将智能算法与背向瑞利散射的分布式光纤传感数据融合，提出了基于一维卷积神经网络的复合材料层合板脱粘和裂纹损伤识别方法，可望用于航空航天复合材料结构智能监测；重庆大学朱涛教授研发了基于光频域反射仪的快速、高空间分辨的分布式光纤传感样机及其检测系统，可解决智能变形飞行器、柔性机器人等机械装备形变及温度监测问题。本专栏的发表，首先要感谢《机械工程学报》编辑部的辛勤付出，同时也借此机会，向各位专家学者的辛勤劳动表示衷心感谢！本专栏从策划到出版，由于时间比较仓促，加上我们水平有限，可能错误在所难免，诚请各位专家不吝指教。衷心希望本专栏的策划出版，能够吸引更多相关领域的科研工作者和广大工程技术人员关注机械装备光纤传感检测基础理论与技术应用的发展，共同促进我国光纤传感检测技术在机械装备领域的广泛应用，推动机械装备全生命周期状态监测向信息化、智能化加速发展。