http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 04:07:24 來源:科學時報
編者語:連續分布式光纖傳感技術的用途非常廣泛,如大樓整體建築、水壩、橋梁、隧道、輸油管道、海hai底di光guang纜lan等deng,都dou可ke以yi通tong過guo鋪pu設she光guang纖xian與yu互hu聯lian網wang連lian接jie起qi來lai,從cong而er將jiang監jian測ce信xin息xi傳chuan給gei任ren意yi設she定ding的de終zhong端duan進jin行xing遠yuan程cheng監jian測ce與yu控kong製zhi,使shi各ge類lei建jian築zhu物wu尤you其qi大da型xing工gong程cheng的de安an全quan質zhi量liang狀zhuang況kuang可ke以yi獲huo得de連lian續xu不bu間jian斷duan的de監jian控kong,並bing提ti供gong預yu警jing信xin息xi。
近日,南京大學工程管理學院教授張旭蘋發明的“基於布裏淵效應的連續分布式光纖傳感技術”通過了教育部組織的專家鑒定。鑒定專家組一致認為,此項技術創新性強,擁有多項自主知識產權,技術上達到了國內領先、國際先進水平,具有良好的應用前景。
近年來,“樓歪歪”、“樓脆脆”、“橋糊糊”等問題工程讓人擔憂。如何防患於未然,及早發現問題工程,排除安全隱患,確保國家和人民生命財產的安全顯得越來越重要。
張旭蘋向記者介紹,連續分布式光纖傳感技術的用途非常廣泛,如大樓整體建築、水壩、橋梁、隧道、輸油管道、海hai底di光guang纜lan等deng,都dou可ke以yi通tong過guo鋪pu設she光guang纖xian與yu互hu聯lian網wang連lian接jie起qi來lai,從cong而er將jiang監jian測ce信xin息xi傳chuan給gei任ren意yi設she定ding的de終zhong端duan進jin行xing遠yuan程cheng監jian測ce與yu控kong製zhi,使shi各ge類lei建jian築zhu物wu尤you其qi大da型xing工gong程cheng的de安an全quan質zhi量liang狀zhuang況kuang可ke以yi獲huo得de連lian續xu不bu間jian斷duan的de監jian控kong,並bing提ti供gong預yu警jing信xin息xi。
張旭蘋說,這一技術的本質是運用了物聯網概念。所謂“物聯網”,就是通過信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念。傳感器是物聯網的核心。從技術角度講,物聯網就是傳感網。
近兩年來,這一技術在國外推進極其迅速,應用越來越廣。在國內也有應用,如蘇通大橋、動車組防護柵欄和南京玄武湖隧道等,都埋入了光纖,然而采用的核心技術均為國外所有。
據張旭蘋介紹,目前,我國擁有的光纖傳感技術主要為“點式”。所謂“點式”,就jiu是shi將jiang一yi個ge個ge點dian式shi傳chuan感gan器qi植zhi入ru工gong程cheng內nei部bu,通tong過guo點dian的de反fan應ying進jin行xing監jian測ce。對dui大da型xing工gong程cheng來lai說shuo,點dian式shi光guang纖xian傳chuan感gan技ji術shu除chu了le存cun在zai造zao價jia高gao的de缺que陷xian外wai,其qi感gan應ying分fen布bu分fen散san,若ruo問wen題ti部bu位wei不bu在zai布bu有you傳chuan感gan器qi的de點dian上shang,則ze不bu敏min感gan甚shen至zhi不bu感gan應ying,極ji易yi造zao成cheng疏shu漏lou。而er她ta發fa明ming的de分fen布bu式shi光guang纖xian傳chuan感gan技ji術shu彌mi補bu了le這zhe一yi缺que陷xian。該gai技ji術shu發fa明ming具ju有you六liu大da優you點dian:采用光纖體小質輕易埋入;耐腐蝕;抗電磁幹擾;傳輸頻帶寬、傳感與傳輸一體易組網;監測反應連續、快速、靈敏度高;維護費用低,經濟實惠。
據介紹,國外前幾年就已出現分布式光纖傳感技術,但由於造價高、技(ji)術(shu)難(nan)度(du)大(da),且(qie)涉(she)及(ji)國(guo)外(wai)專(zhuan)利(li)等(deng)棘(ji)手(shou)問(wen)題(ti),令(ling)國(guo)內(nei)對(dui)該(gai)技(ji)術(shu)望(wang)而(er)卻(que)步(bu)。張(zhang)旭(xu)蘋(ping)表(biao)示(shi),她(ta)發(fa)明(ming)的(de)這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)不(bu)僅(jin)填(tian)補(bu)了(le)國(guo)內(nei)空(kong)白(bai),而(er)且(qie)類(lei)似(si)設(she)備(bei)的(de)成(cheng)本(ben)僅(jin)為(wei)國(guo)外(wai)設(she)備(bei)的(de)1/5。
張zhang旭xu蘋ping形xing象xiang地di比bi喻yu,建jian築zhu工gong程cheng好hao比bi人ren每mei年nian要yao做zuo全quan麵mian的de身shen體ti檢jian查zha,如ru果guo查zha出chu的de毛mao病bing比bi較jiao嚴yan重zhong,已yi經jing到dao了le晚wan期qi,治zhi療liao就jiu較jiao為wei困kun難nan。但dan如ru果guo有you個ge靈ling敏min度du很hen高gao的de健jian康kang監jian測ce儀yi器qi安an裝zhuang在zai身shen上shang,各ge項xiang指zhi標biao一yi有you異yi常chang就jiu及ji時shi報bao警jing,進jin行xing診zhen治zhi,那na麼me很hen多duo慢man性xing病bing和he不bu治zhi之zhi症zheng都dou可ke以yi避bi免mian。
據張旭蘋介紹,我國自行研發的這一技術最早於2004年nian應ying用yong於yu海hai底di光guang纜lan的de故gu障zhang定ding位wei,大da大da縮suo短duan了le海hai纜lan故gu障zhang的de診zhen斷duan時shi間jian,提ti高gao了le海hai纜lan故gu障zhang點dian的de定ding位wei準zhun確que度du,使shi造zao成cheng的de損sun失shi降jiang低di到dao最zui大da限xian度du。由you於yu海hai底di工gong作zuo環huan境jing的de複fu雜za性xing和he海hai底di光guang纜lan設she備bei過guo於yu龐pang大da,連lian續xu分fen布bu式shi光guang纖xian傳chuan感gan技ji術shu便bian充chong分fen顯xian示shi出chu其qi不bu可ke替ti代dai的de作zuo用yong。