給道路“做CT”

借助運營商的光纖接入光纖調制解調設備，繼而優(yōu)化算法，監(jiān)測道路空洞……近日，東南大學智慧建造與運維國家地方聯(lián)合工程中心的科研人員們穿梭在南京街頭和光纖接入機房，運用分布式光纖傳感技術，為道路“做CT”，以防道路塌陷。

" 目前，該團隊研發(fā)的光纖振動分析算法能識別的作業(yè)行為主要有挖掘機砸地、風炮作業(yè)、切割機作業(yè)、夯機作業(yè)、頂管機作業(yè)等。

" 為驗證監(jiān)測方案的可行性和科學性，2023年，科研團隊選取了南京市御道街一條2公里的道路進行實驗測試驗證，結果發(fā)現(xiàn)道路兩側外側車道有密集分布的小規(guī)模空洞，最小空洞直徑為1米左右，預計總數(shù)量超過30處。

" “我們將測試結果數(shù)據(jù)與市政道路養(yǎng)護數(shù)據(jù)對比后發(fā)現(xiàn)，監(jiān)測總體準確率達85%。當然，空洞主要為市政窨井。南京并不是道路空洞高發(fā)的城市。”上述中心主任助理吳棟說，若要感知道路隱患，選取的監(jiān)測點越密集越好。“更重要的是，運用分布式光纖感知技術，無需破路施工，只需將運營商已有的通訊光纜中的光纖接入感知設備，就可以進行監(jiān)測。一般3至5年內根據(jù)需要升級布設在機房中的硬件設備即可，非常便于維護。”吳棟說，目前，團隊已經(jīng)在無錫、蘇州昆山、宿遷等地布設分布式光纖傳感設備、調試算法。下一步，他們將進行區(qū)域示范，力求不斷提升道路空洞等不良事件的識別精度，同時降低使用成本。

" 除了城市道路，分布式光纖聲波傳感系統(tǒng)在其他場景中也能“施展拳腳”。通過管道光纖，接收沿管道傳播的振動信號，遇到城市雨水管、污水管等脫節(jié)、虛接、錯口等結構性缺陷，振動特征會發(fā)生變化。因此，通過提取振動特征，就能發(fā)現(xiàn)“病害”所在。

" “未來，分布式光纖聲波傳感系統(tǒng)可搭載施工作業(yè)及設備類型識別、道路空洞監(jiān)測、雨污管線檢測等多重算法，滿足城市基礎設施安全運行監(jiān)測的多場景業(yè)務需求，為城市安全保駕護航。”吳棟說。

（摘自《科技日報》）