http://m.casecurityhq.com 2010-05-11 09:16 來源:科學時報
編者語:連續(xù)分布式光纖傳感技術(shù)的用途非常廣泛,如大樓整體建筑、水壩、橋梁、隧道、輸油管道、海底光纜等,都可以通過鋪設(shè)光纖與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,從而將監(jiān)測信息傳給任意設(shè)定的終端進行遠程監(jiān)測與控制,使各類建筑物尤其大型工程的安全質(zhì)量狀況可以獲得連續(xù)不間斷的監(jiān)控,并提供預警信息。
近日,南京大學工程管理學院教授張旭蘋發(fā)明的“基于布里淵效應的連續(xù)分布式光纖傳感技術(shù)”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(shù)創(chuàng)新性強,擁有多項自主知識產(chǎn)權(quán),技術(shù)上達到了國內(nèi)領(lǐng)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。如何防患于未然,及早發(fā)現(xiàn)問題工程,排除安全隱患,確保國家和人民生命財產(chǎn)的安全顯得越來越重要。
張旭蘋向記者介紹,連續(xù)分布式光纖傳感技術(shù)的用途非常廣泛,如大樓整體建筑、水壩、橋梁、隧道、輸油管道、海底光纜等,都可以通過鋪設(shè)光纖與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,從而將監(jiān)測信息傳給任意設(shè)定的終端進行遠程監(jiān)測與控制,使各類建筑物尤其大型工程的安全質(zhì)量狀況可以獲得連續(xù)不間斷的監(jiān)控,并提供預警信息。
張旭蘋說,這一技術(shù)的本質(zhì)是運用了物聯(lián)網(wǎng)概念。所謂“物聯(lián)網(wǎng)”,就是通過信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的核心。從技術(shù)角度講,物聯(lián)網(wǎng)就是傳感網(wǎng)。
近兩年來,這一技術(shù)在國外推進極其迅速,應用越來越廣。在國內(nèi)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(shù)均為國外所有。
據(jù)張旭蘋介紹,目前,我國擁有的光纖傳感技術(shù)主要為“點式”。所謂“點式”,就是將一個個點式傳感器植入工程內(nèi)部,通過點的反應進行監(jiān)測。對大型工程來說,點式光纖傳感技術(shù)除了存在造價高的缺陷外,其感應分布分散,若問題部位不在布有傳感器的點上,則不敏感甚至不感應,極易造成疏漏。而她發(fā)明的分布式光纖傳感技術(shù)彌補了這一缺陷。該技術(shù)發(fā)明具有六大優(yōu)點:采用光纖體小質(zhì)輕易埋入;耐腐蝕;抗電磁干擾;傳輸頻帶寬、傳感與傳輸一體易組網(wǎng);監(jiān)測反應連續(xù)、快速、靈敏度高;維護費用低,經(jīng)濟實惠。
據(jù)介紹,國外前幾年就已出現(xiàn)分布式光纖傳感技術(shù),但由于造價高、技術(shù)難度大,且涉及國外專利等棘手問題,令國內(nèi)對該技術(shù)望而卻步。張旭蘋表示,她發(fā)明的這項技術(shù)不僅填補了國內(nèi)空白,而且類似設(shè)備的成本僅為國外設(shè)備的1/5。
張旭蘋形象地比喻,建筑工程好比人每年要做全面的身體檢查,如果查出的毛病比較嚴重,已經(jīng)到了晚期,治療就較為困難。但如果有個靈敏度很高的健康監(jiān)測儀器安裝在身上,各項指標一有異常就及時報警,進行診治,那么很多慢性病和不治之癥都可以避免。
據(jù)張旭蘋介紹,我國自行研發(fā)的這一技術(shù)最早于2004年應用于海底光纜的故障定位,大大縮短了海纜故障的診斷時間,提高了海纜故障點的定位準確度,使造成的損失降低到最大限度。由于海底工作環(huán)境的復雜性和海底光纜設(shè)備過于龐大,連續(xù)分布式光纖傳感技術(shù)便充分顯示出其不可替代的作用。