該項目將在城市地下基礎設施監測領域進行重點攻關，資料圖
據了解，該項目名為《城市地下基礎設施運行綜合監測關鍵技術研究與示范》，由中鐵第四勘察設計院集團有限公司牽頭，聯合華中科技大學、武漢大學等14家單位實現產學研用聯合攻關與示范應用。
城市地下基礎設施包括地鐵隧道區間、地下綜合體、地下綜合管廊等。這些設施都存在發生水災、火災、地下結構體變形、滲漏水、開裂等災害風險。例如，運行中的地鐵突受異物撞擊，地下管廊遭遇水漫金山的情況等。如何預防這些可能發生的地下災難呢？
據鐵四院設備處總工程師邱紹峰介紹，目前，國內的監測手段主要是利用傳感器技術對各個領域單獨監測，例如，水災，火災等都是分開監測，且以事后處置為主，難以實現城市安全、綜合管理。
城市地鐵隧道，資料圖
比如，傳統地鐵安全監測方式包括全站儀、水準儀、電類點式傳感器以及人工巡檢等方式，人為干擾因素較大。因此，傳統安全監測方法已無法有效滿足地鐵安全監測的需求，同時地鐵工況條件復雜，急需一種穩定性好、可靠性高、實時性強、抗電磁干擾的監測方法。
邱紹峰說，該項目擬構建一個全新的城市地下基礎設施綜合監測體系，一旦地下基礎設施出現異常，可及時預警、實時監測并提供科學決策。這就相當于給地下基礎設施附上了一層靈敏的神經感知系統，沒有生命的基礎設施也可以有感知、傳輸信息，從而提供智慧的綜合決策。
為此，該項目擬引入光纖傳感器，以實現24小時不間斷的監測，感知到人眼看不到的微小變化，提前預警。以地鐵區間隧道為例，將光纖傳感器布置在隧道內，隧道發生的形變、沉降等細微變化都會被監測到。另按目標計劃，3年后，系列成果將在深圳、武漢、南京等大都市示范并應用。
光纖傳感器技術及應用簡介
光纖傳感技術是一種新型傳感器技術，作為近年來勢頭正猛的科技新貴，光纖傳感器可通過光的反射、折射和吸收效應，光學多普勒效應、聲光、電光、磁光和彈光效應等，使光波的振幅、相位、偏振態和波長等參量直接或間接地發生變化，因而可將光纖作為敏感元件來探測各種物理量。
隧洞沉降監測應用中的光纖傳感器，資料圖
目前，憑借極高的靈敏度和精度、抗電磁干擾、高絕緣強度、耐腐蝕、能與數字通信系統兼容等優點，光纖傳感器已被廣泛應用于電網系統、道路監控、軌道交通、食品安全等領域。
在道路安全領域，把光纖傳感系統埋入水泥結構形成能夠感知應力和斷裂損傷的能力，例如，利用張力傳感器可監測隧道易發生塌方的局部的變形情況，這些信息可與互聯網相結合，實現對這些基礎設施的長期穩定的實時監測，減少事故的發生。
此外，在軌道交通領域，光纖傳感器也可用于收集列車的運行狀態信息、高速綜合檢測列車、鋼軌探傷、軌道狀態遠程監測、室內外環境綜合傳感等應用。
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