研发人员设计核心产品
工人在车间忙碌
光纤传感技术兴起于20世纪70年代末。随着技术的不断发展和完善，光纤不仅仅只是传输信号的“血管”，也成了为监测信号的“神经”。其中，作为基础层的高新技术产品——光纤传感器，因具备精度高、非接触、可测参数多、结构简单、非破坏性测量、几乎不受干扰、高速传输以及可遥测等突出优点逐渐取代传统传感器，广泛应用于新能源、工业消防、电力工业、船舶航空、轨道交通、石油化工等领域。
在第二届“科创会”上，一家专注于高性能光纤传感器、光纤传感分析仪和故障智能诊断软件的研发、生产、销售及服务的高新技术企业——四川拜安科技有限公司（以下简称“拜安科技”），将“抛售”自身科技服务所能，为电力工业、工业消防、风电、轨道交通等现代装备及工业生产的参会各方带来光纤传感器技术“精准、可靠、智能”的测量与控制手段，实实在在为行业发展推波助澜。
助力行业降本增效
打开大部件智能化运行新局面
“我们的核心是以光纤MEMS传感技术的研发、生产工艺和生产能力的建设为基础，进行行业创新性的应用开发与合作，研发成各类型的传感器，目前有光纤光栅测温主机、分布式测温主机、电力测温传感器等。”围绕技术优势，公司光纤传感事业部部长谢强以海陆风力发电机组的长期稳定运行为例，向记者介绍了公司核心产品在能源行业解决的难题。
在工程环境下，受腐蚀、日晒、风雾等影响，风力发电机的运行情况错综复杂、检测难度大，且较长时间的检测和维护严重影响发电量，因故障严重导致风力发电机整机运行异常更换叶片更是成本巨大。谢强展示了公司研发风力发电机组叶片状态及叶根螺栓光纤监测系统在特殊环境下带来的解决办法。记者在产品解析图上看到，这一检测系统主要分为两部分：一是叶片状态监测部分，在叶片相应位置安装光纤无源传感器，可监测叶片载荷、温度及振动数据；二是叶根螺栓监测部分，装有叶根螺栓光纤监测系统，可实时监测叶根螺栓预紧力及故障状态。系统具备独立诊断能力，可实时反馈报警指标，并与主控系统实现通讯交换，确保叶片工作状态健康。
谢强介绍，针对风力发电机叶片这种大部件的监测，由于叶片有防雷的要求，电传感器在叶片上无法布置，无法对叶片进行实时全寿命周期监测，有了光纤无源传感器后，可监测叶片受力状况，对载荷、疲劳损伤等参数进行监测，同时利用数据进行精确的变桨及偏航控制，并能够将原始数据传输至智能运营平台，解决了长期叶片无法监测的局面，为风力发电机的智能化和无人化运维提供了技术保障。
“对风力发电机组各部件监测机制的完善、专家系统的建立、报警阀值的设置以及研发有效可行的软硬件系统是机组状态监测需要解决的关键问题。利用光纤MEMS传感器技术可以实现风力发电机大部件的全寿命周期监测，提升现有机组的监测水平，推进风场智能化。”谢强介绍，与传统电信号传感器相比，该系统采用全光纤传感器是全光探测，不受电、磁干扰；长期测量稳定，无零点漂移、无需重新校准；系统设备数量少、集成度高，通讯接口少、布置简单；低成本，生命周期长，后期维护量小，已在四川凉山州和德阳市、辽宁省大连市、福建省等地的风力发电项目中成功安装和使用。
领航光纤感知技术
实现多领域开创性、批量化应用
除了助力风电行业降本增效，拜安科技也在轨道交通领域服务多年，为列车安全出行保驾护航。
在高速铁路及城市地铁运营中，列车行进时受电弓和接触网之间必须存在合理的接触力，受电弓才能安全地把电流从接触网引入车体内的牵引变流系统中，为列车提供持续有效的动力。谢强告诉记者，良好的接触网和受电弓之间的受流关系是重中之重，接触网和受电弓之间的压力过大会出现弓拉断网或网撞飞弓的事故，而压力过小则会出现受电弓受流不良及弓网间的拉弧等现象，导致列车无法正常运行。
据此，拜安科技研发了弓网智能化监测系统，在受电弓弓头安装MEMS压力传感器和加速度传感器，这类传感器可以不用对各受电弓厂家所生产的受电弓的结构进行改装，仅是借助受电弓弓头上预留的安装孔或现有的螺栓对传感器进行固定，安装简单和便捷。同时，结合光纤传感分析仪和弓网光系诊断主机对传感器所采集到的数据进行处理，可以有效实时监测列车在高速运营状态时受电弓的工作状态、接触网的工作状态，以及弓网之间的动态关系，可实现弓网关系的信息化与智能化运营，有效提升列车弓网运维效率。
谢强介绍，弓网智能化监测系统已经在全国各主要城市轨道交通的运营车辆上成功安装。
笃志光纤传感技术多年，拜安科技实现了在风机基础及海缆监测、铁塔与架空线监测、井下温压流量监测、土木工程结构安全监测等多种特殊工况下，提供高性能传感器使现代装备和工业生产更加安全、高效的解决方案，先后与中国中车、中国石油、国家电网等大型知名企业，中国科学院、 清华大学、上海交大等科研院校以及德国拜耳公司、霍尼韦尔国际公司等世界五百强企业有深度合作，并获得用户认可。
凭借深厚的技术积累和行业经验，深耕光纤传感技术创新与研发的拜安科技还将继续向新能源领域进军。“目前我们在储能板块，针对储能电站的气体检测研发产品，如锂电池热失控会释放大量可燃性气体混合气体，我们通过在锂离子电池箱内安装烟感、温感装置，联动消防系统及早探测、及早处理。”
谢强介绍，接下来，公司将以“感知+智能分析”技术，陆续开发电力、电压传感器，满足风电、储能等新能源行业对高端工业传感器的需求，推动分布式光纤传感软硬件的研发和成果产业化，进一步拓展其应用领域。（本报记者 曾青瑶）