安全無小事!我國大中型橋梁幾十萬座,數量多、中小型居多、地域偏僻,其中40%已超過25年,可以說已進入事故多發期。最大程度發現并及時消除橋梁隱患,是保障人們安全出行的重要前提。
是否有一種快速、高精度、高可靠的檢測與監測手段?
答案是有。光纖傳感技術可在橋梁安全監測領域“大顯身手”。
實際應用大有可為
“在武漢的天興洲大橋上,就有成百上千個光纖傳感測點,時時監控橋梁的結構、受力、振動等,一旦出現有異常情況,管理機構就能立即采取措施。”近日,在第十二期“交通科技大講堂”活動中,中國工程院院士、武漢理工大學教授、光纖傳感技術國家工程實驗室主任姜德生如是說。
在這場名為“光纖傳感技術及其在交通領域應用”的專題講座中,姜德生還介紹道,不僅在橋梁安全監測方面,而且在路面平整度連續檢測、公路隧道火災監測、隧道結構安全監測、滑坡監測和大壩安全監測、水下軌道測量、基樁檢測等水工建筑監測方面,光纖傳感技術都能發揮重要作用。
據了解,這一技術已在秦嶺終南山特長公路隧道、湖北滬蓉西高速公路、廈門安翔海底隧道以及秦皇島港、上海港等重特大交通工程的建設、維護和日常運營管理中得到實際應用。
“我國的光纖傳感技術近些年來發展迅速,而交通運輸行業具有點多、線長的特點,因此這一技術在交通運輸領域更是大有可為。”講座最后,姜德生還特別提到。
技術成熟安全可靠
光纖傳感是1966年被譽為“光纖之父”的華裔科學家高錕先生提出的,藉此高錕也獲得了2009年度諾貝爾物理學獎。該項技術是利用光纖敏感材料和結構,將被測參量轉換為光纖中相應光信號的新一代傳感技術。即使在惡劣環境下,光纖傳感技術的監測中也具有高可靠性、能遠傳、不受電磁干擾等獨特優勢。
據了解,在國外,經過幾十年的發展,光纖傳感技術成熟、應用廣泛,無論是軍用領域還是民用領域,光纖傳感技術均有應用。例如,軍用方面有航天飛機上的溫度應變監測,英國全光纖海底聲監視系統,美國宇航研究院光纖光柵自適應機翼,核電站安全監測,火藥安全監測等。
而在民用方面,目前,發達國家橋梁的長期安全監測,大壩、邊坡、隧道、建筑等土木工程安全監測已大量采用光纖傳感技術。此外,德國西門子等公司已將該技術用于大型電機和高壓傳輸電纜監測,美國英國用于輸油管線和海洋石油安全監測等。