连续分布式光纤传感技术填补我国物联网空白

近日，南京大学工程管理学院教授张旭苹发明的“基于布里渊效应的连续分布式光纤传感技术”通过了教育部组织的专家鉴定。鉴定专家组一致认为，此项技术创新性强，拥有多项自主知识产权，技术上达到了国内领先、国际先进水平，具有良好的应用前景。

近年来，“楼歪歪”、“楼脆脆”、“桥糊糊”等问题工程让人担忧。如何防患于未然，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。

张旭苹向记者介绍，连续分布式光纤传感技术的用途非常广泛，如大楼整体建筑、水坝、桥梁、隧道、输油管道、海底光缆等，都可以通过铺设光纤与互联网连接起来，从而将监测信息传给任意设定的终端进行远程监测与控制，使各类建筑物尤其大型工程的安全质量状况可以获得连续不间断的监控，并提供预警信息。

张旭苹说，这一技术的本质是运用了物联网概念。所谓“物联网”，就是通过信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。传感器是物联网的核心。从技术角度讲，物联网就是传感网。

近两年来，这一技术在国外推进极其迅速，应用越来越广。在国内也有应用，如苏通大桥、动车组防护栅栏和南京玄武湖隧道等，都埋入了光纤，然而采用的核心技术均为国外所有。

据张旭苹介绍，目前，我国拥有的光纤传感技术主要为“点式”。所谓“点式”，就是将一个个点式传感器植入工程内部，通过点的反应进行监测。对大型工程来说，点式光纤传感技术除了存在造价高的缺陷外，其感应分布分散，若问题部位不在布有传感器的点上，则不敏感甚至不感应，极易造成疏漏。而她发明的分布式光纤传感技术弥补了这一缺陷。该技术发明具有六大优点：采用光纤体小质轻易埋入；耐腐蚀；抗电磁干扰；传输频带宽、传感与传输一体易组网；监测反应连续、快速、灵敏度高；维护费用低，经济实惠。

据介绍，国外前几年就已出现分布式光纤传感技术，但由于造价高、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。张旭苹表示，她发明的这项技术不仅填补了国内空白，而且类似设备的成本仅为国外设备的1/5。

张旭苹形象地比喻，建筑工程好比人每年要做全面的身体检查，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以避免。

据张旭苹介绍，我国自行研发的这一技术最早于2004年应用于海底光缆的故障定位，大大缩短了海缆故障的诊断时间，提高了海缆故障点的定位准确度，使造成的损失降低到最大限度。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充分显示出其不可替代的作用。