大型浮式起重机(简称浮吊)作为特殊工程船舶,在海洋石油开发、大型海上工程、沿海风电设备安装和海难救助等作业中得到广泛运用。但由于大型浮吊海上施工工况复杂,气候环境恶劣,国内外起重船舶曾多次发生过结构安全故障和事故,严重危及生命安全和船舶安全,迫切需要建立一套实时起重结构安全监测系统,实时监测起吊过程、拖航等工况条件下船舶特别是臂架的状态,保障大型浮式起重机的安全运行,满足我国大型海上工程建设的需要。本论文在某大型浮吊光纤光栅实时监测项目的支持下,在导师的悉心指导下,针对金属臂架结构的特点、故障特征和现有监测系统的不足,从基础理论、基本实验、工程应用上研究了光纤光栅传感技术在大型浮式起重机的应用,探讨了用于大型浮式起重机臂架结构的光纤光栅传感器的制备技术、光纤光栅传感网络设计技术和系统集成技术；构建相关监测系统,并实现在大型浮式起重机的应用。一、对国内外大型船舶金属结构监测的研究现状与发展动态进行了回顾与总结,并针对现在监测方法的不足提出了基于光纤光栅传感器的监测策略。二、从大型浮吊臂架结构的金属特性出发,对大型浮吊臂架金属结构的材料、荷载、疲劳等方面的特性进行了系统的研究,总结了其失效的主要原因及状况特征,并针对这些状况特征,进行系统的检测理论研究,提出构建光纤光栅实时监测系统的策略。三、以光纤光栅动态应变检测技术为突破口,研发了光纤光栅动态应变传感器。以此为基础,针对大型浮吊臂架结构实时监测系统的实际情况,对硬件平台、软件平台进行分析,搭建出系统结构,完成系统功能实现。并在大型浮吊臂架结构上进行应用,取得良好的效果,显示出该系统广阔的应用前景和较好的社会经济效益。四、从大型浮吊臂架结构所处的环境出发,研究了大型浮吊臂架结构监测所面临的温度补偿难点,针对这些难点提出了不同的解决方法并进行实验论证,提出可行的补偿方法。