技术成果列表 技术成果详情

分布式光纤传感技术及其在重大工程中的应用

科技成果直通车成果库技术项目

#信息技术
其他

技术详情

项目简介

张旭萍教授的团队研制了适用于大在线监测的分布式光纤传感系列产品,可以对重大装备包括轨道交通、输电线缆、隧道管廊、水下设施、油气管线等大型装备受扰动后的安全隐患进行预警,并为研究这些大型装备服役期间的损伤演化规律、失效机理以及寿命评估提供技术支撑和切实有效的方法。产品拥有完善的自主知识产权体系和较高的技术成熟度,拥有相关授权发明专利近100项,软件著作权8项,并具备年产200台以上的产能。相关产品已经在北京、江苏、浙江、上海、深圳、河南、新疆、内蒙等多个省市的得到应用,并受到用户一致好评。分布式光纤传感技术,如布里渊散射光时域反射测量技术(简称BOTDR),是国际上近几年才发展成熟的一项尖端技术,应用非常广泛。本文着重介绍BOTDR分布式光纤传感技术在隧道、基坑和路面等三个方面的应用。在工程监测过程中积累起来的大量监测数据表明,BOTDR分布式光纤传感技术,是一种全新而可靠的监测方法,它在工程实践中的应用,为工程监测提供了一种新的思路,因而必将拥有一个广阔的发展前景。为了得到光纤沿线的应变分布,BOTDR需要得到光纤沿线的布里渊散射光谱,也就是要得到光纤沿线的νB分布。BOTDR的测量原理与OTDR(Optical Time-Domain Reflectometer)技术很相似,脉冲光以一定的频率自光纤的一端入射,入射的脉冲光与光纤中的声学声子发生相互作用后产生布里渊散射,其中的背向布里渊散射光沿光纤原路返回到脉冲光的入射端,进入BOTDR的受光部和信号处理单元,经过一系列复杂的信号处理可以得到光纤沿线的布里渊背散光的功率分布。发生散射的位置至脉冲光的入射端,即至BOTDR的距离Z可以通过计算得到。之后按照上述的方法按一定间隔改变入射光的频率反复测量,就可以获得光纤上每个采样点的布里渊散射光的频谱图

创新性

研制了适用于大在线监测的分布式光纤传感系列产品,可以对重大装备包括轨道交通、输电线缆、隧道管廊、水下设施、油气管线等大型装备受扰动后的安全隐患进行预警,并为研究这些大型装备服役期间的损伤演化规律、失效机理以及寿命评估提供技术支撑和切实有效的方法

知识产权情况

研制了适用于大在线监测的分布式光纤传感系列产品,可以对重大装备包括轨道交通、输电线缆、隧道管廊、水下设施、油气管线等大型装备受扰动后的安全隐患进行预警,并为研究这些大型装备服役期间的损伤演化规律、失效机理以及寿命评估提供技术支撑和切实有效的方法

行业情况

随着人们对工程安全要求的日益提高,近年来,一批新式的传感监测得到发展,它们不是对传统传感监测技术简单的加以改良,而是从根本上改变了传感原理,从而提供了全新的监测方法和思路。其中,尤以BOTDR分布式光纤传感技术为世人所瞩目,它利用普通的通讯光纤,以类似于神经系统的方式,植入建筑物体内,获得全面的应变和温度信息。该技术已成为日本、加拿大、瑞士、法国及美国等发达国家竞相研发的课题。这一技术在我国尚处于发展阶段,目前已在一些隧道工程监测中得到成功应用,并逐步向其他工程领域扩展。 南京大学光电传感工程监测中心在南京大学985工程项目和国家教育部重点项目的支持下,建成了我国第一个针对大型基础工程的BOTDR分布式光纤应变监测实验室,开展了一系列的实验研究,并成功地将这一技术应用到了地下隧道等工程的实际监测中,取得了一批重要成果,为将这一技术全面应用于我国各类大型基础工程和地质工程的质量监测和健康诊断提供了坚实基础

市场情况

随着人们对工程安全要求的日益提高,近年来,一批新式的传感监测得到发展,它们不是对传统传感监测技术简单的加以改良,而是从根本上改变了传感原理,从而提供了全新的监测方法和思路。其中,尤以BOTDR分布式光纤传感技术为世人所瞩目,它利用普通的通讯光纤,以类似于神经系统的方式,植入建筑物体内,获得全面的应变和温度信息。该技术已成为日本、加拿大、瑞士、法国及美国等发达国家竞相研发的课题。这一技术在我国尚处于发展阶段,目前已在一些隧道工程监测中得到成功应用,并逐步向其他工程领域扩展。 南京大学光电传感工程监测中心在南京大学985工程项目和国家教育部重点项目的支持下,建成了我国第一个针对大型基础工程的BOTDR分布式光纤应变监测实验室,开展了一系列的实验研究,并成功地将这一技术应用到了地下隧道等工程的实际监测中,取得了一批重要成果,为将这一技术全面应用于我国各类大型基础工程和地质工程的质量监测和健康诊断提供了坚实基础

合作意向

技术融资

微信客服
迈科技微信号

打开微信
“扫一扫”