連續分布式光纖傳感技術填補我國物聯網空白
http://m.moduwu.com 2010-05-11 09:16 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，如大樓整體建筑、水壩、橋梁、隧道、輸油管道、海底光纜等，都可以通過鋪設光纖與互聯網連接起來，從而將監測信息傳給任意設定的終端進行遠程監測與控制，使各類建筑物尤其大型工程的安全質量狀況可以獲得連續不間斷的監控，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明的“基于布里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。如何防患于未然，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，如大樓整體建筑、水壩、橋梁、隧道、輸油管道、海底光纜等，都可以通過鋪設光纖與互聯網連接起來，從而將監測信息傳給任意設定的終端進行遠程監測與控制，使各類建筑物尤其大型工程的安全質量狀況可以獲得連續不間斷的監控，并提供預警信息。
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”，就是將一個個點式傳感器植入工程內部，通過點的反應進行監測。對大型工程來說，點式光纖傳感技術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。而她發明的分布式光纖傳感技術彌補了這一缺陷。該技術發明具有六大優點：采用光纖體小質輕易埋入；耐腐蝕；抗電磁干擾；傳輸頻帶寬、傳感與傳輸一體易組網；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，但由于造價高、技術難度大，且涉及國外專利等棘手問題，令國內對該技術望而卻步。張旭蘋表示，她發明的這項技術不僅填補了國內空白，而且類似設備的成本僅為國外設備的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。
據張旭蘋介紹，我國自行研發的這一技術最早于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。由于海底工作環境的復雜性和海底光纜設備過于龐大，連續分布式光纖傳感技術便充分顯示出其不可替代的作用。
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