中科院上海光機所“分布式光纖振動(dòng)傳感技術(shù)”填補國內空白

　　ICCSZ訊  乘坐高鐵，如果途中發(fā)生山體滑坡怎么辦?別擔心，中科院上海光機所的“分布式光纖振動(dòng)傳感技術(shù)”，可以像人的“神經(jīng)系統”一樣，對高鐵沿線(xiàn)光纖的外界擾動(dòng)進(jìn)行精確感知和精準定位，從只能聽(tīng)到“有無(wú)動(dòng)靜”，到聽(tīng)清楚“什么在動(dòng)”“怎么動(dòng)”。這一系統在試運行期間，已準確預警了多次安全事件，為高鐵安全運行保駕護航，填補了國內空白，在國際上也居領(lǐng)先地位。

　　這一技術(shù)克服了常規傳感技術(shù)難以進(jìn)行全方位連續監測的缺陷，在重大基礎設施和國家核心要害區域的安全監測中具有非常重要的應用價(jià)值，日前獲得2016年上海市技術(shù)發(fā)明一等獎。

　　相當于一根光纖

　　集成8萬(wàn)個(gè)傳感器

　　光纖振動(dòng)傳感，究竟是怎么實(shí)現的呢?記者在上海光機所實(shí)驗室里看到，當科研人員用手拍打光纖或拍掌發(fā)出聲音時(shí)，連接著(zhù)的一臺分布式光纖探測定位儀立即接收到信號，拍得越重，信號的起伏就越明顯。

　　上海光機所研究員葉青告訴記者，分布式光纖振動(dòng)傳感技術(shù)的安裝并不復雜，只需占用鋪設在地下的一根光纜。這一技術(shù)可以測量到光纖任意位置的參量在時(shí)間和空間的信息分布，比如有人正在砸墻這一信息，就無(wú)需等到墻被砸出了洞才得知。他們希望未來(lái)可以把光纖附近的人們說(shuō)話(huà)的內容也還原出來(lái)，目前已在實(shí)驗室中實(shí)現。

　　當一輛高鐵列車(chē)即將進(jìn)入道口，這一技術(shù)也可以做到預警，提醒車(chē)站做好準備。在科研人員錄下的一次道口實(shí)時(shí)監控中，可以清楚看到列車(chē)的運行速度和距離道口的長(cháng)度，當只剩最后2公里時(shí)，則顯示為紅色，以示提醒。

　　由上海光機所蔡海文研究員領(lǐng)導的這支團隊經(jīng)過(guò)近10年不懈努力，取得了具有自主知識產(chǎn)權的國際領(lǐng)先成果，解決了實(shí)際安防應用中擾動(dòng)信號誤報難以準確識別的難題。其產(chǎn)品可以實(shí)現單機雙通道80公里的安全監測，如果每1米等效1個(gè)傳感器，相當于一根光纖集成了8萬(wàn)個(gè)傳感器。

　　應用于重大基礎及核心區域監測

　　去年11月，由于臺風(fēng)，金溫高鐵沿線(xiàn)發(fā)生了山體滑坡，光纖探測儀第一時(shí)間發(fā)出了緊急報警。當應急維修人員當日24時(shí)趕到那里，發(fā)現掉落的石頭正好被一個(gè)網(wǎng)兜住了，再晚來(lái)一步可能就會(huì )有險情。

　　蔡海文介紹，這一技術(shù)應用廣泛，除了鐵路，橋梁、油氣管線(xiàn)和海底都可以通過(guò)連續監測進(jìn)行實(shí)時(shí)安全預警，并填補了海底電力電纜防外力破壞監測領(lǐng)域的空白，2013年以來(lái)避免各類(lèi)經(jīng)濟損失1000萬(wàn)元以上。通過(guò)不同的模型識別，這一技術(shù)一般在1秒之內就可以實(shí)現預警，如果是溫度發(fā)生變化，則在2分鐘以?xún)软憫?/p>

　　在產(chǎn)業(yè)化應用方面，科研團隊和上海波匯科技股份有限公司展開(kāi)了緊密的合作，共同成立了物聯(lián)網(wǎng)光纖傳感技術(shù)聯(lián)合研發(fā)中心，并簽訂了戰略合作協(xié)議和產(chǎn)研轉化合同，共同實(shí)施項目技術(shù)的產(chǎn)品化。

　　當前，產(chǎn)品已成功應用到包括長(cháng)距離油氣管線(xiàn)、電力電纜及海底電纜等多項重大基礎設施和國家核心區域的安全監測上，近3年共取得直接經(jīng)濟效益1.17億元人民幣，還成功進(jìn)入國際市場(chǎng)，創(chuàng )收外匯300多萬(wàn)美元。