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未來的地震監測将使用光(guāng)纖傳感器(qì)
作者:網絡 來源:網絡 點擊數:1284 更新時間:2015-07-03

       在國(guó)家傑出青年(nián)科學基金、國(guó)家自(zì)然科學重點基金和國(guó)家自(zì)然科學基金面上(shàng)項目的支持下(xià),饒雲江帶領他的課題組在光(guāng)纖傳感器(qì)領域進行了廣泛而深入的研究,解決了諸多(duō)重點和難點問題,他們的研究成果為(wèi)把光(guāng)纖傳感器(qì)應用于地震監測領域打下(xià)了堅實的基礎。

      據饒雲江介紹,在光(guāng)纖多(duō)參數傳感的研究方面,随著(zhe)科學技(jì)術(shù)的發展,在許多(duō)重要場合中,需要同時測量兩個(gè)或兩個(gè)以上(shàng)參數的變化。例如,智能(néng)材料與結構健康監測中的應變、振動與溫度同時測量,地震中地質闆塊内部應力、溫度、位移和傾斜以及振動、地下(xià)流體壓力、地下(xià)磁場等地下(xià)物(wù)理量;石油、天然氣開(kāi)采中的壓力、溫度與流量同時測量等。因而應用複合光(guāng)纖傳感器(qì)實現多(duō)參數的同時,測量技(jì)術(shù)不僅是光(guāng)纖傳感領域也是傳感器(qì)大領域中一(yī)個(gè)十分重要、具有挑戰性的科學研究課題。為(wèi)了解決這個(gè)問題,饒雲江課題組首次在國(guó)際上(shàng)提出了系列光(guāng)纖多(duō)參數傳感方法,應用集成式傳感器(qì)實現多(duō)種參數同時測量的新方法。

     此外,還(hái)将集成式光(guāng)纖傳感器(qì)應用于國(guó)防和大型橋梁的健康監測之中。目前,該類傳感器(qì)已成功應用于重慶市(shì)5座大橋的安全實時監測,該類光(guāng)纖傳感在土(tǔ)木(mù)工(gōng)程結構中應用所取得的經驗對于開(kāi)展地震監測是非常有幫助的。

     卓越的組網能(néng)力是新一(yī)代光(guāng)纖傳感器(qì)的特征之一(yī),針對這個(gè)挑戰,饒雲江課題組在國(guó)際上(shàng)首次提出基于複用方法的大容量光(guāng)纖傳感器(qì)網絡,通(tōng)過将傳統的光(guāng)纖傳感器(qì)改造為(wèi)腔長(cháng)可達數毫米的傳感器(qì),再結合某些科學方法,建立具有複用1000個(gè)以上(shàng)光(guāng)纖傳感器(qì)能(néng)力的網絡,從(cóng)而在國(guó)際上(shàng)率先解決了傳統光(guāng)纖傳感器(qì)複用能(néng)力差的瓶頸,為(wèi)該類傳感器(qì)的大規模應用奠定了技(jì)術(shù)基礎。該類傳感器(qì)目前正應用于輸油管道的健康安全監測。

     該課題組還(hái)把超長(cháng)距離光(guāng)纖傳感變為(wèi)現實。超遠(yuǎn)距離遙測是新一(yī)代光(guāng)纖傳感器(qì)的另外一(yī)個(gè)特征,如何實現100公裡(lǐ)以上(shàng)的測量距離是光(guāng)纖傳感領域的又(yòu)一(yī)個(gè)挑戰。面對這個(gè)挑戰,饒雲江課題組又(yòu)在國(guó)際上(shàng)首次制備了具有250公裡(lǐ)的超長(cháng)距離測量能(néng)力的測量系統,而且該系統已作為(wèi)光(guāng)纖圍欄在重要設施安全防護、反恐中得到(dào)實際應用,并可望在地震監測中獲得重要應用。

       另外,在微納光(guāng)纖傳感技(jì)術(shù)研究方面,饒雲江課題組也取得了重大突破。他們解決了常規電(diàn)類傳感器(qì)在耐惡劣環境能(néng)力方面存在的諸多(duō)問題。

   饒雲江課題組許多(duō)相(xiàng)關成果已成功用于監測橋梁的應力、位移、傾斜及振動,并已産業(yè)化,因此具有很好的基礎。