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他给“智慧城市”装上“神经网络”
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2018年12月5日 第B05版 放大 缩小 默认
37岁哈工大专家打破国外垄断,给隧道、大桥“体检”的技术国际领先
他给“智慧城市”装上“神经网络”
  董永康教授正在进行实验。

  本报讯(实习记者 柴侨阳 记者 朱虹 文/摄)全世界大型、超大型桥梁有一半在中国。每个工程的背后都有安全监测,负责这事儿的是一根细细长长的“神经线”,它可以密切感知实时温度、变形、震动情况,实现探测和预警。以往,掌控这根“神经线”的仪器被国外垄断,最近,37岁的哈尔滨工业大学教授、博士生导师董永康教授研发的“分布式布里渊光纤温度和应变分析仪”填补了国内空白,实现了技术反超,达到国际领先。

  毅然回国          

  看重国内发展和需求

  “体温计之所以能测体温,靠的是水银头,可以把它理解为是点式传感器。我们研制的分布式传感器利用了光纤,每根光纤上的每一个点都可以传感,它相当于100万个传统的传感器总和。”董永康说。

  董永康起初在哈工大研究布里渊光纤传感技术,博士毕业后去加拿大渥太华大学继续深造,他的合作导师鲍晓毅院士是分布式光纤传感领域的“领军人物”。当时,国际上此类产品被日本垄断,我国在使用时只能依靠进口。

  刚到加拿大的时候,针对分布式光纤传感技术的测量距离仅为几十公里。董永康潜心研究,提出了有效解决方案,在保证性能的前提下,将测量距离提升到150公里。

  2011年,潜心深造了3年的董永康选择回国。“国内重视科研,需求也非常大,我们学到一身本事能用于祖国,没有什么比这更自豪了。”在董永康看来,国外的城市建设几乎不会改变,而我国的城市建设日新月异,大量的工程急需一个长距离、高空间分辨率的监测仪器。

  技术反超            

  打造中国制造的监测器

  回国后,董永康决定把所掌握的技术开发成适用于工程的仪器。两年后,他成功了。这台仪器可以用最普通的通信光纤感知到隧道桥梁、高速铁路、高速公路、通信网络、传输线路;也能感知到城市地下各种各样的管道。光纤就像“神经线”,这台仪器就像“健康专家”。它感知着每一处的实时温度、变形、震动情况,从而对结构变形、泄漏以及火灾等灾害实现早期预警和实时探测,保证我国在大型基础设施、大型结构装备、地质灾害等方面的安全监测。

  与国外相比,董永康团队研发的仪器感知定位更精准,价格更是低了20%。仪器已经应用在石油天然气管道和存储罐的漏油和变形监测、海底或陆地高压电缆的温度和应变监测、地质灾害的分布式监测、桥梁大坝和隧道等大型建筑物的结构健康监测、飞行器和航天器的飞行状态监测,以及火灾报警等多个方面。

  董永康说:“未来我们会将分布式光纤传感技术向更多的参量上去发展,把传感范围扩大,全方位打造‘智慧城市’的‘神经网络’,使基础设施更安全、城市更安全。”

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