我科研人员研制出分布式光纤拉曼温度传感

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。”