一项与光纤传感器应用相关的国家重点研发项目启动
- 2019/10/11 14:04:44 20455
- 来源：传感器专家网
该项目将在城市地下基础设施监测领域进行重点攻关，资料图
据了解，该项目名为《城市地下基础设施运行综合监测关键技术研究与示范》，由中铁第四勘察设计院集团有限公司牵头，联合华中科技大学、武汉大学等14家单位实现产学研用联合攻关与示范应用。
城市地下基础设施包括地铁隧道区间、地下综合体、地下综合管廊等。这些设施都存在发生水灾、火灾、地下结构体变形、渗漏水、开裂等灾害风险。例如，运行中的地铁突受异物撞击，地下管廊遭遇水漫金山的情况等。如何预防这些可能发生的地下灾难呢？
据铁四院设备处总工程师邱绍峰介绍，目前，国内的监测手段主要是利用传感器技术对各个领域单独监测，例如，水灾，火灾等都是分开监测，且以事后处置为主，难以实现城市安全、综合管理。
城市地铁隧道，资料图
比如，传统地铁安全监测方式包括全站仪、水准仪、电类点式传感器以及人工巡检等方式，人为干扰因素较大。因此，传统安全监测方法已无法有效满足地铁安全监测的需求，同时地铁工况条件复杂，急需一种稳定性好、可靠性高、实时性强、抗电磁干扰的监测方法。
邱绍峰说，该项目拟构建一个全新的城市地下基础设施综合监测体系，一旦地下基础设施出现异常，可及时预警、实时监测并提供科学决策。这就相当于给地下基础设施附上了一层灵敏的神经感知系统，没有生命的基础设施也可以有感知、传输信息，从而提供智慧的综合决策。
为此，该项目拟引入光纤传感器，以实现24小时不间断的监测，感知到人眼看不到的微小变化，提前预警。以地铁区间隧道为例，将光纤传感器布置在隧道内，隧道发生的形变、沉降等细微变化都会被监测到。另按目标计划，3年后，系列成果将在深圳、武汉、南京等大都市示范并应用。
光纤传感器技术及应用简介
光纤传感技术是一种新型传感器技术，作为近年来势头正猛的科技新贵，光纤传感器可通过光的反射、折射和吸收效应，光学多普勒效应、声光、电光、磁光和弹光效应等，使光波的振幅、相位、偏振态和波长等参量直接或间接地发生变化，因而可将光纤作为敏感元件来探测各种物理量。
隧洞沉降监测应用中的光纤传感器，资料图
目前，凭借极高的灵敏度和精度、抗电磁干扰、高绝缘强度、耐腐蚀、能与数字通信系统兼容等优点，光纤传感器已被广泛应用于电网系统、道路监控、轨道交通、食品安全等领域。
在道路安全领域，把光纤传感系统埋入水泥结构形成能够感知应力和断裂损伤的能力，例如，利用张力传感器可监测隧道易发生塌方的局部的变形情况，这些信息可与互联网相结合，实现对这些基础设施的长期稳定的实时监测，减少事故的发生。
此外，在轨道交通领域，光纤传感器也可用于收集列车的运行状态信息、高速综合检测列车、钢轨探伤、轨道状态远程监测、室内外环境综合传感等应用。
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