我科研人员研制出分布式光纤拉曼温度传感

   日期:2013-11-06     评论:0    
核心提示:中国计量学院“基于拉曼散射的新型分布式光纤温度传感技术与工程安全监测应用”项目曾获得了2012年度国家技术发明二等奖,近日,该校“项目组成员王剑锋副教授这样描述这款产品,“我们把光纤变成灵敏的感官,来感知温度、定位隐患。”

中国计量学院“基于拉曼散射的新型分布式光纤温度传感技术与工程安全监测应用”项目曾获得了2012年度国家技术发明二等奖,近日,该校“项目组成员王剑锋副教授这样描述这款产品,“我们把光纤变成灵敏的感官,来感知温度、定位隐患。”

据介绍,项目组成功研制出新型的分布式光纤拉曼温度传感产品,可以实时监测30公里传感光纤上每一点的温度变化,在测程长度、测温不确定度、空间分辨率、定位精度、测量时间等方面达到国际先进水平,部分技术属国际领先水平。

王剑锋介绍,隧道、地铁、矿厂巷道、油气管道、高压电缆的检测,过去主要用烟感、感温电缆、热电偶等方法,精度低、响应慢、误报率高;或采用人工巡查的方式,效率低且易漏检。因此,高性能的预警监测迫在眉睫。与传统测温方法相比,分布式光纤温度传感系统可以在易燃、易爆的环境下同时测量几万个点,甚至还可以在高压电缆上实现带电监测。

王剑锋说,分布光纤温度传感系统最早由英国南安普敦大学提出,并在20世纪90年代初推出了2公里分布光纤温度传感器。当年,我国曾想引进英国的技术,但英方认为中国消化不了,只卖机器不卖技术。

“不能一直受制于人,我们要有属于自己的分布光纤温度传感系统。”1992年,张在宣、金尚忠等人开始了这方面的探索与研究。经过研究,该项目客服了重重困难,还在国际上首次提出了双波长自校正技术,发明了双激光器结构的光纤温度传感系统,成功地消除了因色散、损耗所产生的误差。

国际著名光纤传感专家、加拿大皇家科学院院士鲍晓毅教授这样评价:“这些成果将拉曼温度传感器的应用提高到一个新水平。”如今,他们研发的光纤拉曼温度传感器能在短短10秒内完成16公里长度内的全程测量,定位精度达到1米,技术居国际先进水平,填补了我国光纤拉曼测温的空白。

王剑锋介绍,2006年以后,这套系统与技术开始成功应用在我国众多民用工程领域。如:2008年8月,在我国重要物资输运港口———日照港的装卸设备上,传感器监测到大型运煤翻车机电机过热进行报警,成功避免了火灾,挽回经济损失1200万元。2009年6月,上海长江隧桥220kV高压电缆监测到电缆温度超限,及时报警,避免了重大损失。

此外,上海地铁9号线隧道、上海世博会国家电网馆、中铁达成云顶隧道等全国20多个省、市、自治区的600多个隧道、煤矿、电力电缆、输油管道等重大工程的温度监测、载流量监测和火情预警,保障了重大工程及设备的高效安全运行。据悉,该项目近三年累计新增销售3.3亿元,新增利润6900万元。

在项目组的不懈努力下,一根细细的光纤变成了“千里眼”、“顺风耳”,光纤传感的触角愈加灵敏,而且向着智能化迈进。“平时,传感器对全程实时监测。一旦发现温度变化,系统就会自动对变化点进行重点监测,从而节约相应时间,及时报警甚至提前预警。”

 
  
  
  
  
 
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