最火南大教授发明大型工程24小时监测设备
南大教授发明大型工程24小时监测设备
南大教授发明大型工程24小时监测设备
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导读: 近年来, 楼歪歪 楼脆脆 桥糊糊 等络上陆续暴露出的问题工程让人担忧。如何防范于未然,及早发现问题工程,排除安全隐患,确保国家和人民生命财产的安全显得越来越重要。 南京大学工程管理学 ...
近年来,“楼歪歪”“楼脆脆”“桥糊糊”等络上陆续暴露出的问题工程让人担忧。如何防范于未然,及早发现问题工程,排除安全隐患,确保国家和人民生命财产的安全显得越来越重要。
南京大学工程管理学院张旭苹教授发明的最新技术“基于布里渊效应的连续分布式光纤传感技术”,日前通过了教育部组织的专家鉴定会。该发明可为大型工程配备24小时“私人医生”。
物联“触角”24小时连续感应
张旭苹教授的“连续分布式光纤传感技术”属于目前最热门的“物联概念”。可以将任何一项大型建筑工程与互联连接起来,通过温度和应力的检测,24小时监测工程的“健康状况”,稍有异常就及时报警,且能精确定位隐患部位。
她介绍,目前我国拥有的光纤传感技术主要是“点式”的,而她的技术是“连续式”的。“点式”传近几年来感器通过点的反应进行监测,存在造价高、感应分布分散、不敏感等问题。
张旭苹的“分布式光纤传感技术”就弥补了这些缺陷,并具有6大优点:光纤体小质轻。她说,“一根比头发丝还细”,易埋入,可以毫无障碍地植入工程中,适合用于复杂结构工程;灵敏度高,监测反映连续、快速,能够及时发现工程“病情”;耐腐蚀;抗电磁干扰,如天然气监测要求就明确不能带电带火,而光纤是绝缘体;传输频带宽;全分布式测量,传感与传输一体,易组,形成全方位络,尤其适合大型工程;维护费用低,经济实惠。
张旭苹说,国外前几年就已出现分布式光纤传感的技术,但是由于造价高,技术难度大,且涉及国外专利等棘手问题,令国内对该技术望而却步。此次张旭苹的发明则填补了国内空白,类似设备不仅成本仅为国外设备的五分之一,而且比国外设备更为先进,尤其在实时性和分辨率方面较国外类似技术有由于CPLD的内部资源也是有限的所突破。
即时检测“私人医生”会预警
张旭苹说,建筑工程好比人每年做全面的身体检查,如果查出的毛病比较严重,已经到了晚期,治疗就较为困难。但如果有个灵敏度很高的健康监测仪器安装在身上,各项指标一有异常就及时报警,进行诊治,那么很多慢性病和不治之症都可避免。
现在我国对建筑工程的检测基本是年检、半年检,或者采用“点式”监测的办法,费时费力,且效果不佳。基础设施安全状况的重要性众所周知,一旦出现问题后果不堪设想。如我国雪灾造成大量电力设备破坏和铁路中断,近期戴高乐机场的临时关闭等,都为我们生活带来了极大不便。因此,我们必须将工程安全状况保持在人的可控范围内,并且努力缩短抢修时间和成本。如果能在基础工程内部设置一个贴身小闹钟,将整个工程都设置在闹钟的感知范围内,出现问题就报警,那么老百姓就安心多了。
张旭苹的“连续分布式光纤传感技术”就可充当大型工程的贴身闹钟。该技术最先于2004年应用于海底光缆的故障定位。海底光缆出现故障,将导致国际互联的瘫痪,如去年台湾大地震导致的海底光缆断裂,就使得国内与国际之间多条络中断,造成了巨大的经济损失,给工作生活带来了极大不便。该技继续缩短我国仪器技术与国外先进技术水平的差距术可大大缩短海缆故障的诊断时间,提高海缆故障点的定位准确度,使海缆造成的损失降低到最大限度。
在海底光缆的施工和日常维护过程中,及时监测受力状况也十分必要。由于海底工作环境的复杂性和海底光缆设备过于庞大,“连续分布式光纤传感技术”便有了用武之地。
近两年来,该项技术在国外推进极其迅速,应用越来越多。在国内也已逐渐开始得到应用。如我们熟悉的苏通大桥,南京玄武湖隧道、动车组防护栅栏等,都埋入了光纤,只要通过张旭苹研发的感应设备,就能随时掌握这些建筑工程的“健康资料”。通过推广应用,为每项工程配备24小时健康“私人医生”,将不再是一个遥远的梦想。
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