給道路“做CT”

借助運(yùn)營(yíng)商的光纖接入光纖調(diào)制解調(diào)設(shè)備，繼而優(yōu)化算法，監(jiān)測(cè)道路空洞……近日，東南大學(xué)智慧建造與運(yùn)維國(guó)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(jī)房，運(yùn)用分布式光纖傳感技術(shù)，為道路“做CT”，以防道路塌陷。

" 目前，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的光纖振動(dòng)分析算法能識(shí)別的作業(yè)行為主要有挖掘機(jī)砸地、風(fēng)炮作業(yè)、切割機(jī)作業(yè)、夯機(jī)作業(yè)、頂管機(jī)作業(yè)等。

" 為驗(yàn)證監(jiān)測(cè)方案的可行性和科學(xué)性，2023年，科研團(tuán)隊(duì)選取了南京市御道街一條2公里的道路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證，結(jié)果發(fā)現(xiàn)道路兩側(cè)外側(cè)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(yù)計(jì)總數(shù)量超過30處。

" “我們將測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)與市政道路養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)總體準(zhǔn)確率達(dá)85%。當(dāng)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(cè)點(diǎn)越密集越好。“更重要的是，運(yùn)用分布式光纖感知技術(shù)，無需破路施工，只需將運(yùn)營(yíng)商已有的通訊光纜中的光纖接入感知設(shè)備，就可以進(jìn)行監(jiān)測(cè)。一般3至5年內(nèi)根據(jù)需要升級(jí)布設(shè)在機(jī)房中的硬件設(shè)備即可，非常便于維護(hù)。”吳棟說，目前，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在無錫、蘇州昆山、宿遷等地布設(shè)分布式光纖傳感設(shè)備、調(diào)試算法。下一步，他們將進(jìn)行區(qū)域示范，力求不斷提升道路空洞等不良事件的識(shí)別精度，同時(shí)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(chǎng)景中也能“施展拳腳”。通過管道光纖，接收沿管道傳播的振動(dòng)信號(hào)，遇到城市雨水管、污水管等脫節(jié)、虛接、錯(cuò)口等結(jié)構(gòu)性缺陷，振動(dòng)特征會(huì)發(fā)生變化。因此，通過提取振動(dòng)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(shè)備類型識(shí)別、道路空洞監(jiān)測(cè)、雨污管線檢測(cè)等多重算法，滿足城市基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)的多場(chǎng)景業(yè)務(wù)需求，為城市安全保駕護(hù)航。”吳棟說。

（摘自《科技日?qǐng)?bào)》）