近日,由水環(huán)地調中心承擔的“十一五”國家科技支撐計劃課題《地質災害監(jiān)測光纖傳感技術應用研究》順利通過成果驗收。該課題經(jīng)過科研人員四年的攻關,成功研制出具有我國自主知識產權的光纖光柵監(jiān)測解調儀和分布式光纖傳感監(jiān)測系統(tǒng),其技術性能達到國際同類技術產品水平,為我國開展地質災害監(jiān)測光纖傳感技術研究奠定了基礎。
地質災害監(jiān)測光纖傳感技術相比于傳統(tǒng)監(jiān)測技術具有質量輕、體積小、耐腐蝕、抗電磁干擾、靈敏度高、分辨率高、自動化程度高、維護費用低、傳輸頻帶寬、大容量信息實時監(jiān)測等優(yōu)點、特別是該技術可進行連續(xù)分布監(jiān)測,監(jiān)測長度可達到幾十公里,較適用于大型地質災害體監(jiān)測。隨著電子技術、計算機技術的飛速發(fā)展,光纖傳感技術在地質災害監(jiān)測中具有十分廣闊的應用前景。
該課題立足于解決突發(fā)性地質災害的監(jiān)測技術問題,以提高地質災害監(jiān)測水平,推動地質災害監(jiān)測技術進步為目標,結合國土資源大調查項目開展大量研究工作,并進行了野外應用,取得了一系列有價值成果:
一是利用光波分復用技術,解調光纖光柵傳感器陣列,成功研制了光纖光柵監(jiān)測解調儀。該儀器可用于結構體溫度、應變、位移的監(jiān)測,如橋梁、隧道、斜坡、建筑、大壩等的健康監(jiān)測以及滑坡的動態(tài)監(jiān)測。其主要技術指標:監(jiān)測通道數(shù)1路,每通道最大傳感器數(shù)40個,監(jiān)測范圍1525~1565nm,監(jiān)測精度±10pm。
二是利用微波電光調制、光相干檢測的方法,成功研制了分布式光纖傳感監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)專門應用于大型結構體應變監(jiān)測,特別是能夠全面獲取監(jiān)測目標體的參數(shù)信息,可實現(xiàn)長期在線分布式監(jiān)測。其主要技術指標:監(jiān)測距離長達20Km以上,空間監(jiān)測精度5m,應變監(jiān)測精度100με。
三是進行了光纖光柵應變傳感器室內模擬試驗,測試傳感器監(jiān)測的可靠性、穩(wěn)定度,驗證了光纖光柵傳感器制作方案的可實現(xiàn)性。
四是進行監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與資料解譯研究工作,開發(fā)了分布式光纖傳感監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理軟件。
五是在重慶市巫山縣開展了光纖光柵監(jiān)測解調儀和分布式光纖傳感監(jiān)測系統(tǒng)野外應用,取得了大量野外監(jiān)測試驗數(shù)據(jù),為儀器性能改善和推廣應用提供數(shù)據(jù)支撐。
六是依托課題,取得“滑坡裂縫監(jiān)測用光纖光柵傳感裝置”(專利號:ZL200820135234.7)和“光纖光柵實驗標定工作臺”(專利號:ZL200820124713.9)兩項實用新型專利,發(fā)表學術論文10余篇。
成果驗收會上,以王思敬院士為組長的驗收專家組聽取了課題負責人的匯報,審閱了課題研究成果報告等相關技術資料后,認為該課題執(zhí)行情況良好,圓滿地完成了各項考核指標,專家組一致同意通過課題驗收。來自科技部、國土資源部、中國地質調查局等單位領導以及數(shù)位專家學者參加了課題成果驗收。


