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(資料圖片)

12月2日，在2022世界交通運輸大會主旨報告會上，中國工程院院士、武漢理工大學首席教授姜德生，作了題為《超大容量傳感網絡在重大交通基礎設施中的應用與實踐》的主旨報告。報告中，他詳細闡釋了光纖波分時分混合組網的相關難題，并通過相關動畫生動演示了超大容量傳感網絡在重大交通基礎設施中的應用。

姜德生表示，交通智能化是交通強國發展中的重要內容之一，交通智能化也是發展“創新、低碳、可持續”交通的重要基礎。智能交通建設目前已得到世界各國的高度重視，總體市場需求巨大。多年來，我國交通與信息技術（大數據、物聯網、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傳感網絡、大數據云計算平臺、智能管理系統三大部分組成。光纖傳感器因其具有傳輸距離遠、不受電磁干擾等獨特的優勢，得到世界各國高度重視，特別適合惡劣環境下交通等超長線型領域的智能化信息的獲取，目前已在多個領域成功應用。隨著智能技術的發展，大容量、長距離、多參量、高可靠的傳感網絡成為限制智能交通發展的短板，亟需發展新型光纖傳感網絡。

現有的光纖傳感網主要分為兩類，一類是時分復用光纖傳感網，一類為波分復用光纖傳感網。前者的優點在于多點分布式組網測量，但存在信號弱，可測參數少，響應時間慢，精度低的缺點；后者的優點在于信號強，可測參數多，響應快，但存在單纖測量點少，不利于大規模組網的缺點。盡管在20多年前，就有科學家提出光纖波分時分混合組網的設想，但要建立這種網絡需要在光纖拉制過程中單脈沖動態制備大容量光柵陣列，技術難度極大，國內外相關領域多年未解決該項難題。

經過10多年的研究，姜德生所率團隊成功突破了相關難題，研發出大容量低損耗陣列光纖光柵動態制備關鍵技術，并研制出全套裝備，首次實現了在一根光纖上面可以制備10萬個甚至幾十萬個傳輸損耗小于0.5dB/km的大容量低損耗光柵陣列傳感光纖的工業化生產，為智能交通等領域的信息獲取提供了基礎核心技術。

同時，為滿足相關行業的工程需求，姜德生團隊還率先研制成功大容量的溫度傳感光纜、應變傳感光纜、振動傳感光纜、濕度傳感光纜等。與傳統的光纖傳感器每一個需要單獨自備探頭不同，新型傳感網絡不需要單獨的自備探頭。它就像光纜和電纜一樣，可以大規模地工業化生產，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，實現道路全域多種參數的智能感知。

此外，姜德生團隊還研制成功大容量光柵陣列光纖應變傳感纜，為智能交通重要基礎設施的智能化提供了新的方法和手段。新型光柵應變光纜，首次實現了重要基礎設施長距離連續應變場的測量，由于其具有內置預應力的功能，實現了應變精準傳遞，測量精度高，監測距離長。目前，在智慧高速公路、智能機場跑道、智慧地鐵，以及水下金屬結構在線監測網絡等多個行業和領域得到應用。

關鍵詞： 智能交通 基礎設施 高度重視