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基于分布式光纤传感技术的管道完整性测试系统
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
管道运输由于内部腐蚀、外部环境、管材和施工等原因，易发生管道失效甚至引发爆炸事故，严重威胁国家经济和人民财产安全。现有管道安全检测技术主要是针对已铺设管道加装传感器定期巡检排查，无法做到管道在线自检且实施成本极高。因此，亟需构建一套管道安全完整性监测终端系统，实时在线监测管道运营状态，实现全天候、分布式、高灵敏度、长距离的油气管道健康监测。
本技术研发的光纤分布式声波传感系统（DAS）可以连续记录长距离光纤沿线的声波信号，是一款世界领先的分布式声波传感系统。由于瑞利散射效应，入射进传感光纤中的部分背向散射光会沿原传播路径返回，当光纤沿线周围环境发生微小变化时，散射光的特征也会受到调制。通过记录时间域散射光信号的变化，可实现对光纤沿线声波信号的测量。本系统基于高精度的相干解调算法，将分布式声波传感系统的探测能力优化至皮应变级，响应带宽涵盖次声到超声，可应用管道安全和周界安防等领域。与传统管道监测技术相比，具有全天候、低成本、多参量、高响应、长距离在线管道监测等突出先进性。
华中科技大学
2022-07-26
光纤光栅传感器应力测量的差分对光栅解调技术
本成果来自省部级科技计划项目
西南交通大学
2016-06-27
基于分布式光纤传感技术的管道完整性监测系统
管道运输由于内部腐蚀、外部环境、管材和施工等原因，易发生管道失效甚至引发爆炸事故，严重威胁国家经济和人民财产安全。现有管道安全检测技术主要是针对已铺设管道加装传感器定期巡检排查，无法做到管道在线自检且实施成本极高。因此，亟需构建一套管道安全完整性监测终端系统，实时在线监测管道运营状态，实现全天候、分布式、高灵敏度、长距离的油气管道健康监测。
本技术研发的光纤分布式声波传感系统（DAS）可以连续记录长距离光纤沿线的声波信号，是一款世界领先的分布式声波传感系统。由于瑞利散射效应，入射进传感光纤中的部分背向散射光会沿原传播路径返回，当光纤沿线周围环境发生微小变化时，散射光的特征也会受到调制。通过记录时间域散射光信号的变化，可实现对光纤沿线声波信号的测量。本系统基于高精度相干解调算法，将分布式声波传感系统的探测能力优化至皮应变级，响应带宽涵盖次声到超声，可应用管道安全和周界安防等领域。与传统管道监测技术相比，具有全天候、低成本、多参量、高响应、长距离在线管道监测等突出先进性。
华中科技大学
2021-09-28
光纤安防技术
复旦大学开发的这套系统，具有全部自主知识产权，技术性能指标达 到或超 过了以色列、美国、澳大利亚同类技术产品,而且采用的全部是国产 化器件，可以很好地实现安防机构及各保密单位自主维护和管理。其特点及技术优势体现为以下几方面:1、极高的安全性和可靠性: 采用光缆作为唯一的传感部件, 因此 适用于电厂、机场等场合，尤其是易燃易爆场合;该系统技术先进， 属于国际独创，作为安防设备，难以被入侵者掌握对抗手段，难以规 避。2、灵活安装方式:系统采用
复旦大学
2021-01-12
基于体光栅的光纤光栅传感解调模块
本光纤光栅传感解调模块基于体光栅+阵列探测器+FPGA，具有动态响应频率高的优点。自带Labivew可安装程序，可实时显示光纤光栅的波长。通过改变光纤光栅传感头的结构，可应用于交通、电力、石化、建筑、核及航空等领域温度（分布）、应力（分布）、应变（分布）、加速度、电流等的监测。
图1 基于体光栅+线阵探测器+FPGA的解调模块
图2 基于Labview的上位机解调界面
南昌航空大学
2021-05-04
光纤高温传感器及测量仪
成果简介：测量在细微空间的温度，如引信丝的温度。引信丝比较细，温度高，温升快，使用传统的测量技术不能直接测的桥带上的温度。而光纤温度传感器细小，直径125um，长度几十um，是全玻璃介质，不影响测量条件，能够测量出微小区间的温度。将传感器的末端紧贴在桥丝的表面，与桥丝接触，就可以直接测量出桥丝上该位置的温度。 项目来源：国防预研 技术领域：光纤传感技术 应用范围：兵器，航空航天 现状特点：目前没有其它技术能够测量如此小区间内的高温
北京理工大学
2021-04-14
分布式光纤传感的智能电网输电线路在线监测技术
输电线路以及电力光缆除了要承载自身重量的机械力作用外，运行条件恶劣，不仅需要穿越高海拔、多积雪、重覆冰的地区，还会受到恶劣天气如大风、雷击等环境因素的影响，因覆冰、舞动以及雷击等因素引起的输电架空线路跳闸或停运故障频频发生，影响了电力系统的安全稳定运行。因此，对电力传输线进行安全健康在线监测、及时发现故障并发出预警尤为重要。
南京大学
2021-04-14
混合式光纤传感技术及其在工程安全监测领域中的应用
主要研究内容和创新点 传感监测器件在电力应用中需要抗强电磁干扰、电绝缘，在石化应用中需要本身不带电。光纤传感技术从本质上满足上述要求，但还需解决交叉敏感、长期工作稳定性等难点问题。本项目在在结构上由不同参数的光纤光栅，或者光纤光栅和光纤法珀组成混合式传感器，集成不同解调方法，适应不同应用环境和工程需求，形成了混合式光纤传感技术。主要成果和技术水平： 本项目共获得授权发明专利14项、实用新型专
天津大学
2021-04-14
高可靠忆阻器件及其视听觉传感应用
技术成熟度：技术突破
传统CMOS工艺的图形处理器通常是由探测、存储、处理等多个分立系统构成，不可避免的增加了集成电路的复杂性、功耗和成本，忆阻器在新型信息存储器件、存算一体化技术及人工神经网络等领域有着巨大应用潜力。
研发团队发展的感存算一体化新型光电忆阻材料与器件能够解决传统人工视听觉系统在容量、集成度、速度等方面的技术瓶颈问题，是实现高效智能视听觉传感系统的基础。研发团队首次在基于氧化钨材料忆阻突触器件的视听觉系统中模拟了速度检测的多普勒频移信息处理，进而实现高通滤波和处理具有相对时序和频移的尖峰数据。这些结果为视听觉运动感知的模拟提供了新机会，促进了其在未来神经形态传感领域的应用。
意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持
东北师范大学
2025-05-16
分布式光纤传感网络系统及其应用
分布式光纤传感网络系统是一种融合传感、控制等功能的网络系统。光纤传感器通过改变的各种特性，比如波长、相位、强度等，来实现对外界物理量的传感。同时光纤又是一种很好的通信媒介，因此可以很好的同光纤传感网络系统融合。该网络系统具有抗电磁干扰，可靠性高，远距离分布式监测等特点，具有广阔的应用价值和市场前景。 电子科学与工程学院光子学与光通信研究室早在上世纪八十年代中便开始了光纤传感器的研究工作，九五期间又承接了国家重点科技攻关项目"光纤工业控制网络系统"的研制任务。多年来潜心攻关，埋头研究，成功的研制了多模光纤光栅、长周期光纤光栅，各类光纤传感器件（包括微弱力传感器，光纤温度传感器等）以及光纤工业控制网络系统，各项成果通过国家、部省级科技成果鉴定，达到国际先进水平，取得多项自主知识产权。 该成果进一步加速了我国在光纤传感以及光纤工业控制网络系统领域的发展，为发展全光传感控制网络奠定了基础，广泛用于工业控制、管道监控以及周界安防等领域。
东南大学
2021-04-10