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12月2日，在2022世界交通運(yùn)輸大會(huì)主旨報(bào)告會(huì)上，中國(guó)工程院院士、武漢理工大學(xué)首席教授姜德生，作了題為《超大容量傳感網(wǎng)絡(luò)在重大交通基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用與實(shí)踐》的主旨報(bào)告。報(bào)告中，他詳細(xì)闡釋了光纖波分時(shí)分混合組網(wǎng)的相關(guān)難題，并通過相關(guān)動(dòng)畫生動(dòng)演示了超大容量傳感網(wǎng)絡(luò)在重大交通基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用。

姜德生表示，交通智能化是交通強(qiáng)國(guó)發(fā)展中的重要內(nèi)容之一，交通智能化也是發(fā)展“創(chuàng)新、低碳、可持續(xù)”交通的重要基礎(chǔ)。智能交通建設(shè)目前已得到世界各國(guó)的高度重視，總體市場(chǎng)需求巨大。多年來，我國(guó)交通與信息技術(shù)（大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等）得到了深度融合。

智能交通由獲取全域信息的先進(jìn)傳感網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)云計(jì)算平臺(tái)、智能管理系統(tǒng)三大部分組成。光纖傳感器因其具有傳輸距離遠(yuǎn)、不受電磁干擾等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，得到世界各國(guó)高度重視，特別適合惡劣環(huán)境下交通等超長(zhǎng)線型領(lǐng)域的智能化信息的獲取，目前已在多個(gè)領(lǐng)域成功應(yīng)用。隨著智能技術(shù)的發(fā)展，大容量、長(zhǎng)距離、多參量、高可靠的傳感網(wǎng)絡(luò)成為限制智能交通發(fā)展的短板，亟需發(fā)展新型光纖傳感網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)有的光纖傳感網(wǎng)主要分為兩類，一類是時(shí)分復(fù)用光纖傳感網(wǎng)，一類為波分復(fù)用光纖傳感網(wǎng)。前者的優(yōu)點(diǎn)在于多點(diǎn)分布式組網(wǎng)測(cè)量，但存在信號(hào)弱，可測(cè)參數(shù)少，響應(yīng)時(shí)間慢，精度低的缺點(diǎn)；后者的優(yōu)點(diǎn)在于信號(hào)強(qiáng)，可測(cè)參數(shù)多，響應(yīng)快，但存在單纖測(cè)量點(diǎn)少，不利于大規(guī)模組網(wǎng)的缺點(diǎn)。盡管在20多年前，就有科學(xué)家提出光纖波分時(shí)分混合組網(wǎng)的設(shè)想，但要建立這種網(wǎng)絡(luò)需要在光纖拉制過程中單脈沖動(dòng)態(tài)制備大容量光柵陣列，技術(shù)難度極大，國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域多年未解決該項(xiàng)難題。

經(jīng)過10多年的研究，姜德生所率團(tuán)隊(duì)成功突破了相關(guān)難題，研發(fā)出大容量低損耗陣列光纖光柵動(dòng)態(tài)制備關(guān)鍵技術(shù)，并研制出全套裝備，首次實(shí)現(xiàn)了在一根光纖上面可以制備10萬個(gè)甚至幾十萬個(gè)傳輸損耗小于0.5dB/km的大容量低損耗光柵陣列傳感光纖的工業(yè)化生產(chǎn)，為智能交通等領(lǐng)域的信息獲取提供了基礎(chǔ)核心技術(shù)。

同時(shí)，為滿足相關(guān)行業(yè)的工程需求，姜德生團(tuán)隊(duì)還率先研制成功大容量的溫度傳感光纜、應(yīng)變傳感光纜、振動(dòng)傳感光纜、濕度傳感光纜等。與傳統(tǒng)的光纖傳感器每一個(gè)需要單獨(dú)自備探頭不同，新型傳感網(wǎng)絡(luò)不需要單獨(dú)的自備探頭。它就像光纜和電纜一樣，可以大規(guī)模地工業(yè)化生產(chǎn)，可靠性高，安裝便捷，可以直接植入混凝土、瀝青等路面材料中，實(shí)現(xiàn)道路全域多種參數(shù)的智能感知。

此外，姜德生團(tuán)隊(duì)還研制成功大容量光柵陣列光纖應(yīng)變傳感纜，為智能交通重要基礎(chǔ)設(shè)施的智能化提供了新的方法和手段。新型光柵應(yīng)變光纜，首次實(shí)現(xiàn)了重要基礎(chǔ)設(shè)施長(zhǎng)距離連續(xù)應(yīng)變場(chǎng)的測(cè)量，由于其具有內(nèi)置預(yù)應(yīng)力的功能，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)變精準(zhǔn)傳遞，測(cè)量精度高，監(jiān)測(cè)距離長(zhǎng)。目前，在智慧高速公路、智能機(jī)場(chǎng)跑道、智慧地鐵，以及水下金屬結(jié)構(gòu)在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域得到應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 智能交通 基礎(chǔ)設(shè)施 高度重視