“你可別鄙視這根不起眼的光導纖維,咱們獨霸它研發的傳感器不單彌補了海內光纖傳感技能在礦山平安監測把持方面的空缺,并且已在海內礦山、油田、電力等范疇的100多個大名目中率先輩行了樹模性把持,創始了海內外大范圍財產化的先河,5年內的市場范圍估計將達1100余億元。”經濟導報記者在山東省迷信院激光研究所進行采訪時,該所副長處王昌博士指著展覽室中滿目琳瑯的各類光纖傳感器說。
提起礦山平安,很多人起首會想起我國常常產生的煤礦瓦斯和透水變亂。凡是環境下,凡是為采納電子傳感器對各類傷害成份進行監測。但這類傳統辦法因為是帶電運轉,存在較大的平安隱患,在卑劣環境中的使用壽命也是一大“短板”。是以,若何創建一種平安高效、智能化的監測體系,成為擺在相關科研機遇商企業眼前的迫切課題。全光纖綜合監測體系的樂成研發和推行,無疑使這一困難應刃而解。
“在動力范疇及此外范疇,全光纖綜合監測體系的市場遠景很是廣漠,一旦周全財產化將帶來龐大的經濟效益和社會效益。”王昌說,我國有1萬多座煤礦、近10萬座非煤礦山,以均勻每座礦山投入100萬元建設光纖平安監測、災難預警體系預算,5年內如果有10%的礦山使用該體系,匿伏市場范圍將達100余億元。今朝,海內高產油井對智能油井技能需要急迫,建設一套智能油井監測體系,估計油田要投入約80萬元,5年內估計將有2000口油、氣井安置光纖智能油井體系,市場范圍達16億元。
“與采納電纜的傳統電子傳感器比擬,光纖傳感器使用光導纖維作為傳感器件或旌旗記號傳輸前言,可以辦理傳統傳感器無法辦理的很多丈量與傳輸問題,具備無可調換的垂危沾染沖動。”在實行室中,王昌拿出一段通明的玻璃導線先容說,光導纖維(光纖)是一種通明的玻璃纖維絲,直徑只要125微米左右。它由內芯和外衣兩層構成,內芯的折射率大于外衣的折射率,光由一端進入,在內芯和外衣的界面上經屢次全反射,從此外一端射出。由于光纖的根柢成份是石英,只傳光,不導電,不受電磁場的沾染沖動,故光纖傳感平安靠得住,對電磁滋擾、財富滋擾也有很強的招架本領。
同時,光纖傳感器還具備分量輕、體積小、絕緣、耐低溫、耐墮落等怪異長處,很得當在易燃易爆、低溫、高壓、濕潤、強電磁場、強墮落性等很是卑劣前提下把持,能夠對氣體、溫度、應變、壓力等各類參數進行切確丈量。別的,因為光纖傳輸消耗低、頻帶寬,光纖傳感器比傳統的傳感器在組網和傳輸距離方面更具上風,特別是顛末過程波分復用技能可以在一根光纖上串連多個雷同或分歧典型的傳感器,完成多點、多參數監測。
因為光纖傳感用具有上述諸多上風,比年來國內上起頭摸索獨霸其對礦山和油田進行平安監測和災難預警的可行性,但不停沒無形成一個完整的把持系統。鑒于此,山東省迷信院激光研究所獨霸多年來從事煤礦、非煤礦山、尾礦庫、油井、電力平安監測技能和光纖工程技能研究所獲得的功效,針對動力范疇智能監測預警需要,研究開辟了基于光纖傳感器的在線智能無害氣體、應變、溫度、水壓和礦震等多參數礦山災難、智能油井、電力體系監測技能,創建了海內首個全光纖煤礦瓦斯、頂板、微震、水位、電機平安綜合監測監控體系。
不但如斯,該所還在非煤礦山范疇,研制出了金屬礦山采空區頂板位移、微震、水害、尾礦庫壩綜合監測體系;在煤油范疇,開辟了油井很是環境下的溫度、壓力在線監測體系;在電力范疇,開辟了變壓器油溫、高壓電纜、開關柜溫度等參數的在線綜合監測體系。
經國家權勢巨擘部分判定,這些功效均到達了國內爭先程度,此中,有10項得到國家發明專利,2項參加國家“863”籌劃,在國內上也發生了較大影響。
據先容,上述研發功效今朝已在兗礦、淄礦、新礦、棗礦、中煤、北京首云鐵礦、萊蕪鐵礦等100余座煤礦和金屬礦山樂成地進行了樹模性把持,創始了海內外光纖傳感收集在礦山平安綜合監測預警把持的研究及大范圍財產化先河;在國家電網、南邊電網及告急發電團體、告成油田、中海油、遼河油田等大型企業,一樣告成地展開了40余個光纖傳感器智能體系工程樹模。
另據領會,我國具有20多萬個變電坐和發電廠、數十萬千米的高壓輸電路線,今朝變電坐和發電廠的線纜、開關柜等電力裝備的平安監測告急采納紅內線手持測溫儀或紅外熱成像儀。王昌展望,如果以每一個變電坐和發電廠光纖平安監測裝備投資100萬元計,5年內依照裝備10萬個電廠、變電坐計較,電力平安市場將達1000余億元。除此之外,全光纖綜合監測體系在國防、鐵路、化工、環境監測等很多范疇也有廣漠的市場遠景。