中國(guó)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(cè)應(yīng)用”項(xiàng)目曾獲得了2012年度國(guó)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(cè)30公里傳感光纖上每一點(diǎn)的溫度變化，在測(cè)程長(zhǎng)度、測(cè)溫不確定度、空間分辨率、定位精度、測(cè)量時(shí)間等方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，部分技術(shù)屬國(guó)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(cè)，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(cè)迫在眉睫。與傳統(tǒng)測(cè)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(cè)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(cè)。

王劍鋒說，分布光纖溫度傳感系統(tǒng)最早由英國(guó)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(guó)曾想引進(jìn)英國(guó)的技術(shù)，但英方認(rèn)為中國(guó)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⒔鹕兄业热碎_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(guó)際上首次提出了雙波長(zhǎng)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(guó)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(zhǎng)度內(nèi)的全程測(cè)量，定位精度達(dá)到1米，技術(shù)居國(guó)際先進(jìn)水平，填補(bǔ)了我國(guó)光纖拉曼測(cè)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(guó)眾多民用工程領(lǐng)域。如：2008年8月，在我國(guó)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(cè)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(zhǎng)江隧橋220kV高壓電纜監(jiān)測(cè)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(guó)家電網(wǎng)館、中鐵達(dá)成云頂隧道等全國(guó)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(cè)、載流量監(jiān)測(cè)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(rùn)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(cè)。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(cè)，從而節(jié)約相應(yīng)時(shí)間，及時(shí)報(bào)警甚至提前預(yù)警。”