在頭發(fā)絲一樣細(xì)的玻璃纖維上，嵌上能感知溫度、振動(dòng)、應(yīng)力變化的傳感器，只需打出一束光，就能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是否有人擅闖兩千多年前的先秦皇陵，也能讓車輛在大霧、暴雨等極端天氣下正常安全行駛。
這根玻璃絲就像一只神奇的“光眼”，可以明察秋毫，感知周邊世界的變化。
其背后是光纖光柵傳感技術(shù)的應(yīng)用�？偛课挥谖錆h的理工光科，是中國(guó)信科集團(tuán)旗下專門從事光纖智能感知技術(shù)與研發(fā)的企業(yè)。
深耕光纖傳感技術(shù)二十多年，理工光科通過技術(shù)革新、業(yè)務(wù)拓新、研發(fā)創(chuàng)新，不斷拓展技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，為普通人的生活帶來便利和安全感的同時(shí)，也讓企業(yè)獲得了更多的發(fā)展空間。
理工光科在深中通道安裝了光纖傳感產(chǎn)品
革新|一根能護(hù)航超級(jí)工程的“玻璃絲”
不久前通車的深中通道，將深圳到中山的車程從兩個(gè)小時(shí)縮短至半小時(shí)。在這條長(zhǎng)度24公里的“超級(jí)動(dòng)脈”上，其中的23公里都安裝了理工光科自主研發(fā)的光纖光柵陣列火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)報(bào)警產(chǎn)品。
“技術(shù)成熟、可靠性強(qiáng)、質(zhì)價(jià)比高，是我們能護(hù)航超級(jí)工程的底氣。”理工光科副總經(jīng)理董雷介紹，不管是臺(tái)風(fēng)還是暴雨，公司的光纖光柵陣列傳感產(chǎn)品都能實(shí)現(xiàn)溫度感知、空間定位和探測(cè)覆蓋，并能通過差溫、定溫等多種模式及時(shí)報(bào)警，讓深中通道的安全運(yùn)維更有保障。
應(yīng)用在超級(jí)工程上的技術(shù)，在達(dá)到性能上的基本要求外，還能做到穩(wěn)定、全天候、高精度，并非易事。對(duì)于理工光科來說，在深中通道上的技術(shù)應(yīng)用，只是一次常規(guī)技術(shù)升級(jí)——在港珠澳大橋上，理工光科的產(chǎn)品早已服役多年。
“通過技術(shù)革新，我們和中交二航局、武漢理工大學(xué)院士團(tuán)隊(duì)在港珠澳大橋消防設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，在深中通道項(xiàng)目里增加了濕度光纜用于橋梁安全監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研用一體化。功能多了，但后期維護(hù)成本基本不變。”董雷介紹，相比電子傳感技術(shù)，光纖傳感的壽命更長(zhǎng)且環(huán)境耐受性更強(qiáng)，綜合運(yùn)維成本更低。
守護(hù)超級(jí)工程的底氣，還來自理工光科多年的市場(chǎng)積累。目前，理工光科的光纖傳感技術(shù)解決方案已累計(jì)應(yīng)用在4000多座大型儲(chǔ)罐、超2萬公里交通隧道，以及國(guó)內(nèi)外20多座大型橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)中，守護(hù)了超2000公里周界安防，并為4000多公里管線提供安全預(yù)警。其中包括國(guó)家戰(zhàn)略儲(chǔ)備油庫、烏東德大型水電站、終南山公路隧道等國(guó)家大型工程，為國(guó)家大型基礎(chǔ)設(shè)施消防安全和安防安全作出積極貢獻(xiàn)。
憑借過硬的技術(shù)和成熟的經(jīng)驗(yàn)，理工光科的產(chǎn)品和技術(shù)也從國(guó)內(nèi)走向國(guó)際。今年7月，理工光科與肯尼亞石油管道局達(dá)成合作，將為肯尼亞建設(shè)首個(gè)石油管道光纖預(yù)警監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。
據(jù)了解，該項(xiàng)目通過現(xiàn)有光纜實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道周圍的振動(dòng)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并預(yù)警潛在破壞風(fēng)險(xiǎn)，提高管道運(yùn)行的安全性和可靠性。還能有效防止因第三方施工導(dǎo)致的破壞，降低經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)更高效的安全保障。
理工光科在武漢地鐵8號(hào)線安裝全時(shí)全域安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
拓新|為自動(dòng)駕駛時(shí)代筑牢地基
如何向新興領(lǐng)域延伸影響力，是理工光科當(dāng)下關(guān)注的重點(diǎn)。與我國(guó)交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略密切相關(guān)的“智慧交通”，成為他們瞄準(zhǔn)的下一個(gè)目標(biāo)。
對(duì)公路、橋梁、邊坡等大型基礎(chǔ)設(shè)施的智能化監(jiān)管，一直是智慧交通的重點(diǎn)和難點(diǎn)。當(dāng)前，智慧高速基本都采用視頻、毫米波雷達(dá)、無人機(jī)、北斗等路側(cè)監(jiān)測(cè)設(shè)備，存在無法實(shí)現(xiàn)全域、全方位感知覆蓋，基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控缺失，長(zhǎng)期運(yùn)維來看經(jīng)濟(jì)性較低等制約因素。
“目前，傳感技術(shù)的服務(wù)對(duì)象，主要聚焦在通行車輛，難以滿足道路、橋梁、隧道等基礎(chǔ)設(shè)施智慧化實(shí)時(shí)安全監(jiān)控需求，但這些設(shè)施恰恰是保障行車安全的關(guān)鍵。讓交通基礎(chǔ)設(shè)施更加聰明，還能為更多自動(dòng)駕駛等新技術(shù)的應(yīng)用帶來安全冗余。”董雷說。
理工光科參與的智慧道面解決方案，是將光柵陣列傳感光纖的“玻璃絲”預(yù)埋在新修道路的混凝土層，通過光纖上的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)經(jīng)過車輛的數(shù)量、速度以及道路本身的安全情況。
“如何將傳感器監(jiān)測(cè)的路面信號(hào)轉(zhuǎn)換為車輛密度、速度、道路結(jié)構(gòu)的可視化參數(shù)，還需運(yùn)用大量的算法來處理。”董雷介紹，經(jīng)過后臺(tái)處理的全域車輛信息和全域道路信息通過云端，將實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)推送到智能網(wǎng)聯(lián)車輛、交通路政、公路運(yùn)管等不同對(duì)象，形成一個(gè)完整的涵蓋駕乘、運(yùn)維、執(zhí)法等多方共享的“車路云”系統(tǒng)。
向新|創(chuàng)新鑄就發(fā)展“護(hù)城河”
作為國(guó)家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè)，自主創(chuàng)新能力一直是理工光科的核心競(jìng)爭(zhēng)力。近年來，公司的持續(xù)加大研發(fā)投入強(qiáng)度，業(yè)務(wù)覆蓋了從光纖、光纜、儀表到應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)，形成了光柵陣列傳感技術(shù)的全鏈條布局。
“隨著大型基礎(chǔ)設(shè)施、各種交通場(chǎng)景對(duì)智能化改造需求的不斷增加，光柵陣列技術(shù)的應(yīng)用前景也更加廣泛，對(duì)光纖傳感產(chǎn)品的需求也越來越大。”董雷表示，當(dāng)前以高速公路、軌道交通、油氣管線、石化電力等為代表的大型基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型進(jìn)程不斷加快，迫切需要能承載上百萬個(gè)傳感器，監(jiān)測(cè)距離達(dá)上百公里的大容量、長(zhǎng)距離傳感網(wǎng)絡(luò)。
如何在這個(gè)潛力巨大的市場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)與自身契合度最高的細(xì)分領(lǐng)域？理工光科的答案是：與高校共建創(chuàng)新聯(lián)合體，將公司在開發(fā)中遇到的工程問題，還原成一個(gè)個(gè)理論問題，以課題的形式交由高校進(jìn)行探索。在高校解決了“0到1”的底層理論問題、找到適宜的細(xì)分方向后，再由公司完成“1到10”的工程實(shí)現(xiàn)和“10到100”的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
在校企創(chuàng)新聯(lián)合體的模式下，理工光科與國(guó)內(nèi)多所高校和科研院所開展合作，并設(shè)立了院士工作站。有了專家坐鎮(zhèn)，既加快了技術(shù)從書架走向貨架的速度，還能在項(xiàng)目研發(fā)過程中，為企業(yè)提前培養(yǎng)高水平人才。
更重要的是，在這種市場(chǎng)需求牽引的協(xié)同攻關(guān)下，一些關(guān)鍵核心技術(shù)也取得了重大突破——通過材料、制造工藝的調(diào)整，使我國(guó)成為繼德國(guó)、比利時(shí)之后，第三個(gè)掌握傳感光纖等特殊光纖拉制方法的國(guó)家；自主研發(fā)的光纖傳感儀器儀表，性能也居于全球前列。
在加強(qiáng)科研投入、保持產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先的同時(shí)，理工光科還通過數(shù)智化升級(jí)，不斷提高生產(chǎn)環(huán)節(jié)的效率。今年1月，理工光科新一代生產(chǎn)裝備——光柵陣列特種傳感光纖拉絲塔在武漢正式投產(chǎn)運(yùn)行。
記者在生產(chǎn)車間看到，高達(dá)數(shù)米的拉絲塔機(jī)器正在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。過去需要手工操作的“刻?hào)?rdquo;工序，現(xiàn)在變成由機(jī)器全自動(dòng)完成，工作人員只需要調(diào)整工藝參數(shù)，就能制作不同種類的光柵陣列光纖，生產(chǎn)效率也實(shí)現(xiàn)了數(shù)十倍的提升。
理工光科董事長(zhǎng)江山表示，新設(shè)備為實(shí)現(xiàn)光柵陣列傳感產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展打下了基礎(chǔ)，讓更多行業(yè)應(yīng)用光纖傳感技術(shù)進(jìn)行數(shù)智化升級(jí)成為可能，公司自身也在技術(shù)升級(jí)中提高了生產(chǎn)效率、增強(qiáng)了競(jìng)爭(zhēng)力。
“培育新質(zhì)生產(chǎn)力，就是要以創(chuàng)新為基礎(chǔ)，讓企業(yè)與行業(yè)都能在轉(zhuǎn)型升級(jí)中得到正向激勵(lì)。只有形成良性向上的循環(huán)，才能帶動(dòng)更多企業(yè)參與，最終實(shí)現(xiàn)全行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。”江山說。 
