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我科研人員研制出分布式光纖拉曼溫度傳感

2013-11-07 16:20:28 生意社

中國計(jì)量學(xué)院“基于拉曼散射的新型分布式光纖溫度傳感技術(shù)與工程安全監(jiān)測應(yīng)用”項(xiàng)目曾獲得了2012年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng),近日,該校“項(xiàng)目組成員王劍鋒副教授這樣描述這款產(chǎn)品,“我們把光纖變成靈敏的感官,來感知溫度、定位隱患。”

據(jù)介紹,項(xiàng)目組成功研制出新型的分布式光纖拉曼溫度傳感產(chǎn)品,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測30公里傳感光纖上每一點(diǎn)的溫度變化,在測程長度、測溫不確定度、空間分辨率、定位精度、測量時(shí)間等方面達(dá)到國際先進(jìn)水平,部分技術(shù)屬國際領(lǐng)先水平。

王劍鋒介紹,隧道、地鐵、礦廠巷道、油氣管道、高壓電纜的檢測,過去主要用煙感、感溫電纜、熱電偶等方法,精度低、響應(yīng)慢、誤報(bào)率高;或采用人工巡查的方式,效率低且易漏檢。因此,高性能的預(yù)警監(jiān)測迫在眉睫。與傳統(tǒng)測溫方法相比,分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)可以在易燃、易爆的環(huán)境下同時(shí)測量幾萬個(gè)點(diǎn),甚至還可以在高壓電纜上實(shí)現(xiàn)帶電監(jiān)測。

王劍鋒說,分布光纖溫度傳感系統(tǒng)最早由英國南安普敦大學(xué)提出,并在20世紀(jì)90年代初推出了2公里分布光纖溫度傳感器。當(dāng)年,我國曾想引進(jìn)英國的技術(shù),但英方認(rèn)為中國消化不了,只賣機(jī)器不賣技術(shù)。

“不能一直受制于人,我們要有屬于自己的分布光纖溫度傳感系統(tǒng)。”1992年,張?jiān)谛?、金尚忠等人開始了這方面的探索與研究。經(jīng)過研究,該項(xiàng)目客服了重重困難,還在國際上首次提出了雙波長自校正技術(shù),發(fā)明了雙激光器結(jié)構(gòu)的光纖溫度傳感系統(tǒng),成功地消除了因色散、損耗所產(chǎn)生的誤差。

國際著名光纖傳感專家、加拿大皇家科學(xué)院院士鮑曉毅教授這樣評(píng)價(jià):“這些成果將拉曼溫度傳感器的應(yīng)用提高到一個(gè)新水平。”如今,他們研發(fā)的光纖拉曼溫度傳感器能在短短10秒內(nèi)完成16公里長度內(nèi)的全程測量,定位精度達(dá)到1米,技術(shù)居國際先進(jìn)水平,填補(bǔ)了我國光纖拉曼測溫的空白。

王劍鋒介紹,2006年以后,這套系統(tǒng)與技術(shù)開始成功應(yīng)用在我國眾多民用工程領(lǐng)域。如:2008年8月,在我國重要物資輸運(yùn)港口———日照港的裝卸設(shè)備上,傳感器監(jiān)測到大型運(yùn)煤翻車機(jī)電機(jī)過熱進(jìn)行報(bào)警,成功避免了火災(zāi),挽回經(jīng)濟(jì)損失1200萬元。2009年6月,上海長江隧橋220kV高壓電纜監(jiān)測到電纜溫度超限,及時(shí)報(bào)警,避免了重大損失。

此外,上海地鐵9號(hào)線隧道、上海世博會(huì)國家電網(wǎng)館、中鐵達(dá)成云頂隧道等全國20多個(gè)省、市、自治區(qū)的600多個(gè)隧道、煤礦、電力電纜、輸油管道等重大工程的溫度監(jiān)測、載流量監(jiān)測和火情預(yù)警,保障了重大工程及設(shè)備的高效安全運(yùn)行。據(jù)悉,該項(xiàng)目近三年累計(jì)新增銷售3.3億元,新增利潤6900萬元。

在項(xiàng)目組的不懈努力下,一根細(xì)細(xì)的光纖變成了“千里眼”、“順風(fēng)耳”,光纖傳感的觸角愈加靈敏,而且向著智能化邁進(jìn)。“平時(shí),傳感器對(duì)全程實(shí)時(shí)監(jiān)測。一旦發(fā)現(xiàn)溫度變化,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)對(duì)變化點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測,從而節(jié)約相應(yīng)時(shí)間,及時(shí)報(bào)警甚至提前預(yù)警。”




責(zé)任編輯: 中國能源網(wǎng)