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光纖傳感器技術(shù)在重大工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測應(yīng)用中的產(chǎn)業(yè)化分析

UPTATED:2019/08/08 | 分類:行業(yè)資訊
2015年3月26日,中國杭州報道,(信息來源:中國產(chǎn)業(yè)信息,2014-2019年中國光纖傳感器行業(yè)市場研究與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告)

隨著我國信息技術(shù)的迅猛發(fā)展以及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的興起,帶動了光纖傳感器及儀器儀表行業(yè)的快速發(fā)展,對光纖傳感技術(shù)的持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有三項關(guān)鍵技術(shù):傳感器技術(shù)、RFID 標(biāo)簽、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。傳感器技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的三項關(guān)鍵技術(shù)之一,將充分受益物聯(lián)網(wǎng)的大發(fā)展。光纖傳感技術(shù)作為傳感器技術(shù)的重要分支,屬于物聯(lián)網(wǎng)中的感知和輸入部分,在未來的物聯(lián)網(wǎng)中,光纖傳感技術(shù)及其組成的傳感網(wǎng)絡(luò)將在物聯(lián)網(wǎng)的感知端發(fā)揮重要的作用。 2013 年我國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模達(dá)到4,896 億元,未來三年我國物聯(lián)網(wǎng)市場增長率將保持在30%以上,預(yù)計到2015年,市場規(guī)模將達(dá)到7,500 億元。物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在安防、電力、交通、物流、醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域已經(jīng)得到應(yīng)用,且應(yīng)用模式正日趨成熟。傳感器及相關(guān)智能儀器儀表處于物聯(lián)網(wǎng)信息感知層面,占整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的比例達(dá)22%,光纖傳感技術(shù)作為傳感器及智能儀器儀表行業(yè)的重要分支,具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

根據(jù)統(tǒng)計,2013 年我國光纖傳感器及智能儀器儀表市場規(guī)模為43.8 億元,預(yù)計到2017 年,光纖傳感器及智能儀器儀表的市場需求會達(dá)到106.8億元。我國光纖傳感器及智能儀器儀表行業(yè)未來幾年具有很大的市場需求及較高的增長速度。
光纖傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)化分析
2012-2017 年我國光纖傳感技術(shù)市場規(guī)模

物聯(lián)網(wǎng)作為我國重要的新興產(chǎn)業(yè),其大規(guī)模發(fā)展必然導(dǎo)致作為感知層的光纖傳感器及智能儀器儀表在石油石化、交通隧道、電力、周界安防、有毒及可燃?xì)怏w檢測、航空航天、醫(yī)療等各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。光纖傳感器及智能儀器儀表在石油石化、交通隧道、電力、周界安防、橋梁及大壩行業(yè)等主要應(yīng)用領(lǐng)域的市場需求具體分析如下:

1)石油石化行業(yè)的市場需求分析 由于光纖傳感技術(shù)具有本質(zhì)防爆、安全可靠、靈敏度高的技術(shù)優(yōu)勢,該技術(shù)在油氣儲藏、油氣管道運輸以及油氣開采服務(wù)的整個石油石化工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈得到廣泛使用,應(yīng)用前景十分廣闊。

①油氣儲藏

在油氣儲藏方面,我國在2002 年開始國家戰(zhàn)略儲備油庫建設(shè),計劃分為三期建成國家戰(zhàn)略儲備油庫。首期4個戰(zhàn)略石油儲備已于2008 年全面投用。儲備總量1,640萬立方米,約合1,400 萬噸,相當(dāng)于我國10 余天原油進(jìn)口量,加上國內(nèi)21 天進(jìn)口量的商用石油儲備能力,我國總的石油儲備能力可達(dá)到30 天原油進(jìn)口量。第二期戰(zhàn)略儲備基地也已經(jīng)陸續(xù)開工建設(shè),第二期戰(zhàn)略儲備油庫建成以后,總儲能預(yù)計將達(dá)到2670萬立方米,可以儲存原油的數(shù)量約為1.68 億桶,相當(dāng)于中國21 天原油凈進(jìn)口量。第三期戰(zhàn)略庫存仍在規(guī)劃中,三期全部工程將使中國戰(zhàn)略總庫存提升至5 億桶能力,預(yù)計2020 年完工,總的石油儲備達(dá)到90 天原油凈進(jìn)口量。
光纖傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)化分析
另外,除了國家戰(zhàn)略儲備油庫建設(shè),隨著我國石油消費量的不斷增長,預(yù)計需求量從2012 年的4.93 億噸增加至2020 年的6 億噸,作為我國社會用油供給的基礎(chǔ),包括三大石油公司在內(nèi)的企業(yè)自備油庫和商業(yè)油庫的儲備量和建設(shè)也將大幅增長。

光纖傳感技術(shù)可實現(xiàn)對油庫的液位、溫度、壓力、油氣濃度等狀態(tài)量的實時監(jiān)測,因此,基于防爆、防燃的要求,未來國家戰(zhàn)略儲備油庫及企業(yè)自備油庫、商業(yè)油庫等油氣儲藏設(shè)施的建設(shè)將給光纖傳感類消防監(jiān)測系統(tǒng)帶來廣闊的市場空間。

②油氣管道運輸

在油氣管道運輸方面,過去10年,我國油氣管網(wǎng)建設(shè)加速推進(jìn),截至2013年,我國現(xiàn)有輸油管道10.6萬公里,覆蓋全國的油氣管網(wǎng)初步形成,東北、西北、西南和海上四大油氣通道戰(zhàn)略布局基本完成,我國油氣供應(yīng)保障能力明顯提升。我國形成由西氣東輸一線和二線、陜京線、川氣東送為骨架的橫跨東西、縱貫?zāi)媳薄⑦B通海外的全國性供氣網(wǎng)絡(luò)。“西氣東輸、海氣登陸、就近外供”的供氣格局已經(jīng)形成,并形成較完善的區(qū)域性天然氣管網(wǎng)。中哈、中俄、西部、石蘭、惠銀等原油管道構(gòu)筑起區(qū)域性輸油管網(wǎng)。以蘭成渝、蘭鄭長等為代表的成品油管道,作為骨干輸油管道,形成了“西油東送、北油南下”的格局。預(yù)計到2015 年末,我國將建成輸油管道15萬公里。

隨著我國油氣輸送管網(wǎng)的不斷建設(shè)、完善,防爆、防盜、防泄漏等管道安全問題日益突出,特別是2013 年11 月青島石油管道爆炸等重特大事故的發(fā)生,我國對油氣輸送管網(wǎng)安全監(jiān)測的重視程度將得到極大提升。光纖預(yù)警技術(shù)可在油氣管道運輸中,對溫度、壓力、管線泄漏、儲層結(jié)構(gòu)健康等方面進(jìn)行監(jiān)測,作為國家能源局2011 年7 月發(fā)布的《油氣管道安全預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T6827-2011)的主要技術(shù)之一,其發(fā)展將獲得前所未有的機遇。

③油氣開采服務(wù)

在油氣開采服務(wù)方面,近年來我國的油氣對外依存度持續(xù)上升,根據(jù)中國石油集團(tuán)經(jīng)濟技術(shù)研究院發(fā)布的《2012 年國內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展報告》顯示,2012年,中國石油凈進(jìn)口量達(dá)2.84 億噸,石油對外依存度上升至58%,比上年提高1.5個百分點;預(yù)計2013 年石油對外依存度將達(dá)到59.4%,天然氣對外依存度將達(dá)32%。為了緩解我國油氣資源對外高度依存的壓力,2013 年,我國油氣資源勘探開發(fā)固定資產(chǎn)投資總規(guī)模繼續(xù)上升,累計達(dá)1360.67 億元,同比增長26.3%。國內(nèi)油氣開采業(yè)固定資產(chǎn)投資額的上升為油氣設(shè)備服務(wù)行業(yè)發(fā)展提供了的資金保障。
光纖傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)化分析
我國石油和天然氣開采業(yè)固定資產(chǎn)投資完成額

基于光纖傳感技術(shù)的油井監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)長期、實時在線監(jiān)測油井井下的溫度和壓力變化,可優(yōu)化采油生產(chǎn)、提高采收率、減少修井作業(yè),目前已在油氣開采業(yè)務(wù)中得到廣泛推廣和應(yīng)用。隨著我國相關(guān)光纖傳感技術(shù)的成熟以及國內(nèi)油氣開采投資的不斷增長,其未來市場空間增長潛力較大。

綜上,隨著原油開采投入的逐年增加、油氣管線建設(shè)的不斷完善以及增加油氣戰(zhàn)略儲備,保障石油消費安全的要求,將會極大地促進(jìn)對光纖傳感技術(shù)的市場需求。

2)交通隧道行業(yè)的市場需求分析

由于光纖傳感技術(shù)具有靈敏度和精度高、本質(zhì)安全、抗強電磁干擾、耐腐蝕、防雷擊、便于組網(wǎng)和長距離傳輸?shù)忍匦?,基于光纖傳感技術(shù)的隧道火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于公路隧道、鐵路隧道和城市軌道交通隧道等交通隧道行業(yè)。

①公路隧道

在公路隧道方面,近年來我國公路建設(shè)持續(xù)增長,2012 年末全國公路總里程達(dá)423.75 萬千米,高速公路里程達(dá)9.62 萬千米,比上年末增加1.13 萬千米。在公路建設(shè)繼續(xù)保持增長的同時,公路隧道個數(shù)及里長也繼續(xù)保持增長,截至2012 年底,全國公路隧道為10,022 處,長度8,052.7 千米,比上年末增加1,500處,長度增加1,799.3 千米。其中,特長隧道441 處,長度1,984.8 千米,長隧道1,944 處,長度3,304.4 千米。

光纖傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)化分析
2008-2012 年新增隧道長度

②鐵路隧道

在鐵路隧道建設(shè)領(lǐng)域,根據(jù)新華網(wǎng)報道,截止到2009 年底,我國建成的鐵路隧道總長度已經(jīng)超過7,000 千米,在建鐵路隧道約2,500 座,總長約4,600 千米。到2020 年前規(guī)劃建設(shè)5,000 座隧道,長度超過9,000 千米。我國鐵路隧道建設(shè)的總量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過世界其他國家,預(yù)計2010 年到2020 年將建成13,600 千米。

③城市軌道交通隧道

城市快速軌道交通近年來在我國得到較快發(fā)展, 2012 年9 月6 日國家發(fā)改委公布了近期批復(fù)的24項城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃,總投資規(guī)模預(yù)計超過8,000億元。截止到2012 年12 月31 日,我國內(nèi)地城市軌道交通總運營里程達(dá)到2,046千米,其中地鐵運營里程1,718.6 千米。預(yù)計到2020 年,我國城市軌道交通累計投入運營里程將達(dá)到7,000 千米,其中地鐵運營里程達(dá)到5,880 千米,覆蓋全國主要大中城市。

光纖傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)化分析
2008-2012 年我國地鐵交通概況

地鐵隧道內(nèi)具有電磁干擾,以電信號為工作基礎(chǔ)的溫度傳感技術(shù)在安全性和信號穩(wěn)定性方面受到限制?;诠饫w傳感技術(shù)的溫度測量技術(shù)應(yīng)用到地鐵隧道火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng),則能有效監(jiān)測地鐵隧道溫度變化,為一旦發(fā)生的地鐵隧道火災(zāi)救災(zāi)指揮提供強有力的支持作用。

綜上,隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的投資的增長,每年都有大量的公路隧道、鐵路隧道和城市地鐵的新建,交通隧道對光纖傳感技術(shù)的市場需求也是在逐年遞增。

3)電力行業(yè)的市場需求分析

在電力行業(yè)中,為了及時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的各種安全隱患,需要采取各種有效措施對關(guān)鍵電力設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)測,以維持系統(tǒng)的安全運行。由于電力設(shè)備通常在高電壓、大電流的環(huán)境下工作,還有部分置于高空中,這些因素都為系統(tǒng)的監(jiān)測帶來極大不便。傳統(tǒng)的電類傳感技術(shù)由于容易受到強電磁場的干擾,很難適應(yīng)這類場合的使用要求,而光纖傳感技術(shù)因其具有較強的抗電磁干擾能力和較寬的工作頻率等優(yōu)點,因此在電力行業(yè)中得到廣泛使用,尤其在發(fā)電及輸配電領(lǐng)域。

①發(fā)電領(lǐng)域

在發(fā)電領(lǐng)域,光纖傳感技術(shù)主要應(yīng)用在發(fā)電廠、發(fā)電站的高壓開關(guān)柜、大型電機的定子、轉(zhuǎn)子內(nèi)的溫度檢測及火力發(fā)電廠高溫爐測溫等。
光纖傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)化分析
光纖傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)化分析
近年來,我國每年發(fā)電投資金額都保持在3000 億元以上,投資金額巨大;發(fā)電量由2007 年的32,777.2 億千瓦/小時,增長到2012 年的49,377.7 億千瓦/小時,年復(fù)合增長率達(dá)8.54%,發(fā)電容量逐年增長;發(fā)電企業(yè)數(shù)量也逐年增加,截至 2011 年底,全國累計頒發(fā)發(fā)電企業(yè)許可證 20,299 家,較2008 年的6,170家增長229%,發(fā)電環(huán)節(jié)呈現(xiàn)多元化競爭格局。

隨著我國發(fā)電投入不斷保持高位,以及發(fā)電量和發(fā)電企業(yè)數(shù)量的持續(xù)增長,將會極大帶動光纖傳感技術(shù)安全監(jiān)測系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。

②輸配電領(lǐng)域

在輸配電領(lǐng)域,光纖傳感技術(shù)主要應(yīng)用于高壓輸電電網(wǎng)、高壓變壓器、高壓開關(guān)柜、電容器、地下輸配電電纜等電力設(shè)備、線路的安全監(jiān)測。在輸配電方面,根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會數(shù)據(jù)統(tǒng)計,我國2012 年220 千伏及以上輸電線路長度達(dá)到51.49 萬千米,較2007 年的32.71 萬千米增長57.41%,年均復(fù)合增產(chǎn)率達(dá)9.5%,輸電線路持續(xù)增長;同時,根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會數(shù)據(jù)統(tǒng)計,我國2012 年35 千伏及以上變電設(shè)備容量達(dá)到44.5 萬萬千伏安,較2007 年的24.2 萬萬千伏安增加了20.3 萬萬千伏安,增長率高達(dá)91.5%,增長速度較快。

國家電網(wǎng)公司發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的意見》中指出,“十二五”期間為智能電網(wǎng)的全面建設(shè)階段,此階段投資約2 萬億元;2016 至2020年為智能電網(wǎng)基本建成階段,此階段投資為1.7 萬億元。在“十二五”規(guī)劃中對上述2 萬元投資的重點比例都已明確。其中,對配電網(wǎng)建設(shè)的投資額占50%,對輸電網(wǎng)投資額占50%。國家對智能電網(wǎng)的投資巨大,必將帶動光纖傳感器及智能儀器儀表等電力輸配電安全監(jiān)測行業(yè)的發(fā)展。

光纖傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)化分析
光纖傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)化分析

在城市配電網(wǎng)領(lǐng)域,目前我國城市配電網(wǎng)還大多采用架空線路,由于架空線路受廊道和同桿回路數(shù)的限制存在諸多弊端,隨著電纜負(fù)荷呈持續(xù)快速增長,居民對供電可靠性期望的不斷提高,配電電網(wǎng)入地已成為未來發(fā)展趨勢。配電電網(wǎng)入地,對地下電纜的在線監(jiān)測提出更高要求,隨著新建電力電纜入地及舊架空線路改造的需求激增,未來會加大電力電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)的需求。

綜上,隨著國家對發(fā)電及輸配電網(wǎng)建設(shè)投入的不斷增加,以及對電力安全的日益重視,將迎來光纖傳感技術(shù)的快速發(fā)展期。

4)周界安防領(lǐng)域的市場需求分析

隨著國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展和人們對安全防范意識的提高,且受益于平安城市項目的推動,我國安防企業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了高速發(fā)展階段。國家對“智慧城市”的建設(shè)及“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)的興起,為我國安防產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的活力。據(jù)中國安全防范產(chǎn)品行業(yè)協(xié)會的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,“十一五”期間,我國安防行業(yè)規(guī)模迅速擴大。2010 年,安防企業(yè)達(dá)到了25,000 家左右,從業(yè)人員約120 萬人;行業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到2,300 多億元,其中安防產(chǎn)品產(chǎn)值約為1,000 億元,安防工程和服務(wù)市場約為1,300 億元?!吨袊卜佬袠I(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出,到“十二五”末期,要實現(xiàn)安防產(chǎn)業(yè)規(guī)模翻一番的總體目標(biāo),年增長率達(dá)到20%左右,預(yù)計2015 年總產(chǎn)值達(dá)到5,000 億元。“十二五”期間,安防產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持快速增長的態(tài)勢,未來我國安防產(chǎn)業(yè)市場容量巨大。
光纖傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)化分析
2010-2015 年 我國安防產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值

隨著光纖傳感技術(shù)的提升發(fā)展,光纖周界安防技術(shù)憑借其抗電磁干擾、易于遠(yuǎn)傳及誤報率低等優(yōu)點,有效克服了電類、紅外傳感技術(shù)的不足,逐漸獲得周界安防領(lǐng)域的市場認(rèn)可,其應(yīng)用范圍從政府機關(guān)逐步拓展到民用機場、博物館、監(jiān)獄、油庫、變電站等重要場所,應(yīng)用場所分布十分廣闊。

①民用機場

在民用機場領(lǐng)域,根據(jù)《民用航空運輸機場安全保衛(wèi)設(shè)施》的規(guī)定,強制要求在民用機場應(yīng)用周界安防入侵系統(tǒng),對入侵目標(biāo)進(jìn)行識別、分類及全天候工作。同時基于安全考慮,國家民航局出臺正式文件,要求民用機場采用國產(chǎn)周界入侵探測防范系統(tǒng)。截止2011 年底,我國民用機場數(shù)量180個,“十二五”期間,我國將新建82個機場,遷建26個機場,改擴建109個機場,開展36個機場建設(shè)前期研究。大型復(fù)合樞紐機場的安防投入約為1億元左右,大型機場約5,000 萬元至7,000萬元,中型機場約2,000萬元至3,000萬元,小型機場則一般為800萬元至1,000萬元。隨著新建、改遷建機場基礎(chǔ)建設(shè)的增加,將推動安防投入的增加,從而帶動周界安防入侵系統(tǒng)的市場需求量。

②博物館

在博物館應(yīng)用領(lǐng)域,截止2012年底,全國博物館總數(shù)達(dá)到3,589個,其中,國有博物館3,054個、民辦博物館535個,博物館數(shù)量眾多。近年來,因安全防范意識薄弱,我國博物館盜竊案時有發(fā)生,安防系統(tǒng)尚未在博物館領(lǐng)域廣泛采用。未來隨著博物館參觀人數(shù)的增加及安全防范意識的提高,為保障博物館貴重展品的安全,減少經(jīng)濟損失,博物館會加大對周界安防入侵系統(tǒng)的需求。

③監(jiān)獄

在監(jiān)獄應(yīng)用領(lǐng)域,截止2012 年4月,全國共有監(jiān)獄681所,犯人164萬。由于監(jiān)獄本身的特殊性,其安防系統(tǒng)在安全可靠性方面的要求明顯要高于其他行業(yè)。雖然,目前已有八成的監(jiān)獄安裝了報警系統(tǒng),但由于技術(shù)相對落后,遠(yuǎn)不能滿足安全監(jiān)管的需求。而基于光纖傳感技術(shù)的光纖周界入侵報警系統(tǒng)是一種新型安防技術(shù),能與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動,相較于較高壓脈沖電子圍欄等傳統(tǒng)技術(shù),具有安全、誤報率低及智能化等優(yōu)點。基于上述優(yōu)點,未來光纖周界入侵報警系統(tǒng)將逐步取代傳統(tǒng)周界安防產(chǎn)品,在監(jiān)獄安全監(jiān)測領(lǐng)域得到廣泛推廣。

④其他

此外,為防止非法入侵或各種破壞活動,在重要國境線、保稅區(qū)隔離帶、海關(guān)港口等重要場所,特別是在崇山峻嶺、沙漠荒野等人工巡邏檢查十分困難的場所,需要敷設(shè)周界安全入侵報警系統(tǒng)用于安全監(jiān)測。由于我國國境線、海岸線較長,地質(zhì)情況十分復(fù)雜,對周界入侵報警系統(tǒng)具有特殊需求,光纖傳感技術(shù)相對于紅外、電傳感技術(shù),具有遠(yuǎn)距離、大范圍的傳輸、誤報率低的優(yōu)勢,能很好的滿足上述領(lǐng)域的特殊需求,市場應(yīng)用空間十分廣闊。

受益于整體安防產(chǎn)業(yè)的快速增長及智慧城市和平安城市的建設(shè),周界入侵報警系統(tǒng)作為安防產(chǎn)業(yè)分布廣和重要的基礎(chǔ)子系統(tǒng),近年來也保持了快速發(fā)展的態(tài)勢。隨著安防產(chǎn)業(yè)的持續(xù)增長,及重要場所新建、改造的持續(xù)投入,基于光纖傳感技術(shù)的光纖周界入侵報警系統(tǒng)未來具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br />
5)橋梁及大壩結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測領(lǐng)域的市場需求分析

我國目前處于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高峰期,各種橋梁、大壩等大型工程紛紛上馬。由于建設(shè)規(guī)模大,環(huán)境條件復(fù)雜,建設(shè)速度快,對工程施工和長期運行的安全性必須進(jìn)行在線監(jiān)測,才能有效預(yù)防安全事故的發(fā)生。由于重大橋梁及大壩工程結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施體積大、跨度長、分布面積大,使用期限長,對傳感設(shè)備長期監(jiān)測系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性、耐久性和分布范圍提出很高的要求,光纖傳感器因其尺寸小、測量值空間分辨率高、輸出線性范圍寬、在量程范圍內(nèi)波長移動與應(yīng)變有良好的線性關(guān)系、頻帶寬以及信噪比高等特點,能很好的滿足上述特殊需求。光纖傳感技術(shù)由于具有上述優(yōu)點,已成為橋梁、大壩等結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的重要手段。

①橋梁

我國橋梁目前的現(xiàn)狀主要表現(xiàn)為以下幾個方面:一是保有量大,截至2012年,全國公路橋梁達(dá)71.34 萬座、長度36,627.8 千米,其中:特大橋梁2,688 座,長度 4,688.6 千米;大橋61,735 座,長度115,181.6 千米。二是“老齡”橋梁數(shù)量較多,一般情況下橋梁使用超過25 年以上即進(jìn)入老化期,據(jù)統(tǒng)計,我國橋梁總數(shù)的40%已經(jīng)屬于此范疇,均屬“老齡”橋梁,而且隨著時間的推移,“老齡”橋梁的數(shù)量還在不斷增長。三是2010 年以來我國新建橋梁的數(shù)量持續(xù)保持在高位。
光纖傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)化分析
2008-2012 年我國橋梁新建情況

近年來,隨著橋梁垮塌事故的多發(fā),橋梁工程結(jié)構(gòu)的安全性正日益引起橋梁工程界和社會的高度關(guān)注,對工程施工和長期運行的安全監(jiān)測成為橋梁安全及橋梁養(yǎng)護(hù)的緊迫任務(wù)。鑒于我國橋梁在保有量、結(jié)構(gòu)及投入建設(shè)的現(xiàn)狀,作為橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測的重要技術(shù),光纖傳感技術(shù)及其系統(tǒng)產(chǎn)品將面臨較大的市場空間。

②大壩

根據(jù)2013 年7 月《中國水利》報刊數(shù)據(jù)顯示,全國共有10 萬立方米及以上的水庫工程98,002 座,其中大型水庫756 座,中型水庫3,938 座,小型水庫93,908 座。同時,根據(jù)水利部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截止2011 年末,我國堤防建設(shè)長度達(dá)到30 萬千米,較2006 年的28.1 萬千米,增加1.9 萬千米。
光纖傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)化分析
2006-2011 年我國堤壩總長度

我國現(xiàn)有水庫眾多,堤壩總長度較長,且逐年增加。但由于70%以上的水庫興建于20 世紀(jì)50 至70 年代,受當(dāng)時水文地質(zhì)資料欠缺、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不完善、筑壩技術(shù)水平較低、財力不足等經(jīng)濟技術(shù)條件限制,很多工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低、質(zhì)量較差,加上后期管護(hù)不到位,大量已建成工程經(jīng)多年運行存在著各種安全隱患。這給光纖傳感技術(shù)在大壩安全監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用帶來良好的前景。

綜上,隨著國家對橋梁、大壩、高速公路等大型基礎(chǔ)設(shè)施的投資力度逐漸加大,及對現(xiàn)有為數(shù)眾多橋梁、大壩等結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的安全需求,帶動光纖傳感技術(shù)的市場需求量會逐年增加。

關(guān)于光纖傳感器

光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光信號經(jīng)過光纖送入調(diào)制器,使待測參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化,成為被調(diào)制的信號源,在經(jīng)過光纖送入光探測器,經(jīng)解調(diào)后,獲得被測參數(shù)。

關(guān)于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是指對工程結(jié)構(gòu)實施損傷檢測和識別。 我們這里所說的損傷包括材料特性改變或結(jié)構(gòu)體系的幾何特性發(fā)生改變,以及邊界條件和體系的連續(xù)性,體系的整體連續(xù)性對結(jié)構(gòu)的服役能力有至關(guān)重要的作用。 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測涉及到通過分析定期采集的結(jié)構(gòu)布置的傳感器陣列的動力響應(yīng)數(shù)據(jù)來觀察體系隨時間推移產(chǎn)生的變化,損傷敏感特征值的提取并通過數(shù)據(jù)分析來確定結(jié)構(gòu)目前的健康狀態(tài)。對于長期結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測,通過數(shù)據(jù)定期更新來估計結(jié)構(gòu)老化和惡劣服役環(huán)境對工程結(jié)構(gòu)是否有能力繼續(xù)實現(xiàn)設(shè)計功能。

關(guān)于聚華科技
杭州聚華光電科技有限公司(Cavono, Inc.)是一家基于物聯(lián)網(wǎng)光纖傳感器技術(shù)從事土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與預(yù)警管理的高新技術(shù)企業(yè),聚華是光纖光柵傳感器產(chǎn)品提供商和土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測一站式解決方案優(yōu)質(zhì)合作伙伴。公司專注于橋梁、隧道、邊坡、基坑、地鐵、礦山、電力等土木工程領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、推廣與應(yīng)用,以提供野外光纖傳感器自動化監(jiān)測產(chǎn)品、工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測一站式解決方案見長。主要以光纖光柵傳感器技術(shù)、分布式光纖測溫技術(shù)、工程安全自動化云計算軟件、工程化專業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)分析為技術(shù)核心。www.k169.net

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