南大教授發(fā)明大型工程24小時監(jiān)測設(shè)備

     近年來，“樓歪歪”“樓脆脆”“橋糊糊”等網(wǎng)絡(luò)上陸續(xù)暴露出的問題工程讓人擔(dān)憂。如何防范于未然，及早發(fā)現(xiàn)問題工程，排除安全隱患，確保和生命財產(chǎn)的安全顯得越來越重要。

 　南京大學(xué)工程管理學(xué)院張旭蘋教授發(fā)明的最新技術(shù)“基于布里淵效應(yīng)的連續(xù)分布式光纖傳感技術(shù)”，日前通過了教育組織的專家鑒定會。該發(fā)明可為大型工程配備24小時“私人醫(yī)生”。

　　物聯(lián)網(wǎng)“觸角”24小時連續(xù)感應(yīng)

 　張旭蘋教授的“連續(xù)分布式光纖傳感技術(shù)”屬于目前最熱門的“物聯(lián)網(wǎng)概念”?？梢詫⑷魏我豁棿笮徒ㄖこ膛c互聯(lián)網(wǎng)連接起來，通過溫度和應(yīng)力的檢測，24小時監(jiān)測工程的“健康狀況”，稍有異常就及時報警，且能精確定位隱患位。

 　她介紹，目前我國擁有的光纖傳感技術(shù)主要是“點式”的，而她的技術(shù)是“連續(xù)式”的。“點式”傳感器通過點的反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測，存在造價高、感應(yīng)分布分散、不敏感等問題。

 　張旭蘋的“分布式光纖傳感技術(shù)”就彌補了這些缺陷，并具有6大優(yōu)點：光纖體小質(zhì)輕。她說，“一根比頭發(fā)絲還細(xì)”，易埋入，可以毫無障礙地植入工程中，適合用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)工程;靈敏度高，監(jiān)測反映連續(xù)、快速，能夠及時發(fā)現(xiàn)工程“病情”;耐腐蝕;抗電磁干擾，如天然氣監(jiān)測要求就明確不能帶電帶火，而光纖是絕緣體;傳輸頻帶寬;全分布式測量，傳感與傳輸一體，易組網(wǎng)，形成全方位網(wǎng)絡(luò)，尤其適合大型工程;維護(hù)費用低，經(jīng)濟(jì)實惠。

 　張旭蘋說，國外前幾年就已出現(xiàn)分布式光纖傳感的技術(shù)，但是由于造價高，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。此次張旭蘋的發(fā)明則填補了國內(nèi)空白，類似設(shè)備不僅成本僅為國外設(shè)備的五分之一，而且比國外設(shè)備更為先進(jìn)，尤其在實時性和分辨率方面較國外類似技術(shù)有所突破。

　　即時檢測“私人醫(yī)生”會預(yù)警

 　張旭蘋說，建筑工程好比人每年做全面的身體檢查，如果查出的毛病比較嚴(yán)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(biāo)一有異常就及時報警，進(jìn)行診治，那么很多慢性病和不治之癥都可避免。

 　現(xiàn)在我國對建筑工程的檢測基本是年檢、半年檢，或者采用“點式”監(jiān)測的辦法，費時費力，且效果不佳?；A(chǔ)設(shè)施安全狀況的重要性眾所周知，一旦出現(xiàn)問題后果不堪設(shè)想。如我國雪災(zāi)造成大量電力設(shè)備破壞和鐵路中斷，近期戴高樂機(jī)場的臨時關(guān)閉等，都為我們生活帶來了極大不便。因此，我們必須將工程安全狀況保持在人的可控范圍內(nèi)，并且努力縮短搶修時間和成本。如果能在基礎(chǔ)工程內(nèi)設(shè)置一個貼身小鬧鐘，將整個工程都設(shè)置在鬧鐘的感知范圍內(nèi)，出現(xiàn)問題就報警，那么老百姓就安心多了。

 　張旭蘋的“連續(xù)分布式光纖傳感技術(shù)”就可充當(dāng)大型工程的貼身鬧鐘。該技術(shù)最先于2004年應(yīng)用于海底光纜的故障定位。海底光纜出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致國際互聯(lián)網(wǎng)的癱瘓，如去年臺灣大地震導(dǎo)致的海底光纜斷裂，就使得國內(nèi)與國際之間多條網(wǎng)絡(luò)中斷，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，給工作生活帶來了極大不便。該技術(shù)可大大縮短海纜故障的診斷時間，提高海纜故障點的定位準(zhǔn)確度，使海纜造成的損失降低到最大限度。

 　在海底光纜的施工和日常維護(hù)過程中，及時監(jiān)測受力狀況也十分必要。由于海底工作環(huán)境的復(fù)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)”便有了用武之地。

 　近兩年來，該項技術(shù)在國外推進(jìn)極其迅速，應(yīng)用越來越多。在國內(nèi)也已逐漸開始得到應(yīng)用。如我們熟悉的蘇通大橋，南京玄武湖隧道、動車組防護(hù)柵欄等，都埋入了光纖，只要通過張旭蘋研發(fā)的感應(yīng)設(shè)備，就能隨時掌握這些建筑工程的“健康資料”。通過推廣應(yīng)用，為每項工程配備24小時健康“私人醫(yī)生”，將不再是一個遙遠(yuǎn)的夢想。

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