LUNA为意大利的智能桥梁配备光纤传感器

9/01/2020，光纤在线讯     Luna Innovations（NASDAQ：LUNA）近日宣布与CETENA和GHT Photonics建立合作伙伴关系，为最近重新开通的Polcevera Viaduct大桥设计、建造并实施一套完整的光纤结构健康监测系统，这座大桥位于意大利北部城市热那亚的关键交通动脉上，大桥长度超过一千米，由19段桁梁组成。


Polcevera Viaduct大桥

Luna和GHT Photonics提供了先进的HYPERION®健康测量系统和大量光纤传感器，将对大桥的结构响应和多种条件进行监测，其中包括车流量和载重、水流停滞、天气和其它重要变量，通过监测获得的数据能够实现对大桥的实时监测、控制和检测。通过安装在桥梁中的传感器捕捉创建大桥的数字孪生（digital twin）所必需的数据，实时重现大桥的所有物理特性。

Luna总裁兼首席执行官Scott Graeff说：“Polcevera Viaduct大桥的监测和重建是意大利国家重点工程，是运用Luna监测系统的所有智能基础设施项目中最具代表性的标志性项目。Luna非常荣幸能够与GHT Photonics和CETENA等厂商合作执行这一意义重大的历史性项目。此次联盟为未来基础设施的运营、监测和管理方式铺平了创新成长的道路。”

在该项目中，CETENA公司指导了突破性软件的开发工作，而Cymon公司则负责连接Luna的光纤传感系统，实现数据的采集与分析，与大桥的设计数据进行对比，并且实现这些数据的存储。

CETENA公司首席执行官Paolo Ceni表示：这套桥梁结构监测系统的目标是确保以紧密、连贯且连续的方式对大桥的各项条件加以监测。通过实时评估大桥的各项条件，并将其与负载因数关联起来，任何维护或运营需求都可以即刻得到满足，在保证大桥工作性能的同时确保大桥结构和往来车辆的安全。在接下来的工作中，采集到的数据将为构建大桥的数字孪生创造可能性，利用增强现实（AR）技术审查结构负载和各项环境因素，而CETENA已经在海事和舰船模拟领域积累了深入且丰富的相关经验。

为满足微振监测和进行模态分析（OMA）的苛刻要求，Luna公司提供了业内最佳的光纤传感解调仪，并且在整个大桥上安装大量的光纤加速度计（如图所示），这是目前市场上能够满足该项目OMA要求的惟一解决方案。通过与Luna公司的HYPERION仪器平台结合使用，os7500系列加速度计可以非常方便地分布在各处，并与其它传感器实现同步。这套全光纤解决方案构成了建筑结构内部“神经”网络的基础，可以轻松部署到大型建筑结构上，并且现已为集中操作做好了准备，能够在未来数十年中对建筑结构的健康和维护提供至关重要的各项数据。



|||| 背景介绍
Polcevera Viaduct大桥是人类桥梁史上非常有名的工程案例，是欧洲第一座多塔混凝土斜拉桥。2018年8月14日，在意大利热那亚的一座长1,182米的莫兰迪大桥（210米高）在波尔切韦拉河上突然坍塌，摧毁了其下方的建筑物并造成人员伤亡。尽管从未正式确定倒塌的原因，但桥梁已受到腐蚀的影响，通过现场照片，不难发现，坍塌段是整个塔体的结构损坏，而且塔体倒塌方向是波尔赛维拉溪河道，坍塌桥梁部分恰好截断了热那亚港货物运输的铁路干线。整个热那亚港甚至可能会因此瘫痪。

|||| 产品介绍

LUNA os7500系列Fabry-Perot加速度计


os7500系列是具有专利技术的光纤加速度计，配合HYPERION仪器平台使用，具有其他FP和FBG传感器无可比拟的复用能力，适用于广泛的振动测量应用，同时还具有抗电磁干扰、封装坚固和抗雷击/腐蚀的优势。os7500专门针对具有挑战性的恶劣环境而设计，拥有业界领先的高灵敏度，能够响应上千赫兹的振动。

os7500采用双端设计，能够在链式结构中实现波分复用。实现方法是将多个传感器串联在一个解调通道上，每个传感器仅占用20 nm波段，不影响其它波长光信号双向传输。当与波长范围为160 nm的HYPERION仪器一起使用时，最多可以搭载128个传感器。

关键特性：
大动态范围
高灵敏度和低噪声
封装结构坚固可靠
多路复用
标准螺纹连接，安装简单快捷且可重复使用

应用领域：
国土安全（边境入侵、语音检测、振动监测）
大型构筑（桥梁、大坝、隧道、矿山、建筑物、石油平台）
能源（风力发电机、油井、输送管道、核反应堆、发电机）
运输（铁路、火车、公路、特种车辆、起重机）
海运船舶（船体、甲板、货柜）
航空航天（机身、复合材料结构、风道、静态和动态测试）

si155/si255 HYPERION 光纤光栅传感解调仪


HYPERION x55是一款工业级无风扇的光纤光栅传感解调仪，兼具静态和动态全光谱分析功能，支持4/16通道同步采集，每通道160nm波长范围，能同时连接几百只/上千只传感器，适合进行长期可靠高精度测量。

x55配备了全新升级的高功率、低噪声、超大带宽的扫描激光光源，采用MOI拥有专利技术的可调谐光纤法珀滤波器和波长参考技术保证了每次扫描的绝对波长精度。x55基于新一代HYPERION平台制造，具有全新的突破性功能，高性能的DSP以及实时运算的FPGA，基于此，能够实现快速全光谱数据采集，内置可编辑的峰值探测算法，适用于光纤布拉格光栅（FBG）、长周期光栅（LPG）和光纤法珀传感器（FP），马赫-曾德尔干涉仪（M-Z）等传感器，在闭环反馈应用中高效率采集数据。

HYPERION平台与ENLIGHT传感分析软件兼容，ENLIGHT软件集成了一系列强大的工具来分析光谱数据、波长运算、光纤网络分析，可与服务器相连用以搭建远程监控平台。此外，HYPERION平台还提供多种接口程序（API），如LabVIEW、Python、Matlab、C++和C#等，用户可方便调用，进行二次开发。

关键特性：
标准版，高速版配置，支持4/16通道同步采集，每种配置均可选配去偏振光源
动态，绝对波长测量，可观测FBGs, LPGs, FP和M-Z类型传感器的光谱
动态范围大，每个通道独立不干扰，适用于每个通道上每只传感器，不受系统损耗差别影响
数据验证秘钥保证输出有效数据
每组数据都依据NIST标准进行校准和验证
扫描激光器可靠性和稳定性经过长期验证。从2000年开始，连续运行总时长超过1亿小时


关于捷通技术服务有限公司
GTL Technology & Service Co. Ltd，简称GTL


公司成立于2015年，是集光纤通信测试设备、偏振测试仪器及器件、光纤传感设备的销售、测试服务于一体的高科技企业。产品应用于硅光子技术、微波光子学、光器件/模块生产测试、复合材料结构测试、新能源技术、结构健康监测等多个领域。GTL作为LUNA在亚太区唯一指定代理商及技术服务中心，提供分布式光纤传感设备、光纤光栅传感解调仪、光矢量分析仪、背光反射仪、偏振测量仪等先进测试仪器，可调谐滤波器、扫频激光器、航空腐蚀传感系统、光纤光栅传感器等产品，致力于为光通信及光纤传感领域客户提供专业的测试技术服务和完整的应用解决方案。目前和国内诸多高校、研究所以及生产单位建立了紧密的合作，秉持共赢、诚信、卓越的理念，真诚为客户服务。