http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 00:27:32 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、jishunanduda,qieshejiguowaizhuanlidengjishouwenti,lingguoneiduigaijishuwangerquebu。zhangxupingbiaoshi,tafamingdezhexiangjishubujintianbuleguoneikongbai,erqieleisishebeidechengbenjinweiguowaishebeide1/5。
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。