光纤传感器煤矿安全监察方案

    05/09/2005,中国拥有1260亿吨的矿藏量，煤的产量于2000年是16.8亿吨，并将于2020年增长至35.4亿吨。但最近煤矿场屡次发生意外，造成很多人命伤亡。对如何处理这些安全问题有非常的迫切性。
    由华人创立并于光纤布拉格光栅传感器技术处于领导地位的加拿大乔比亚士光电子实业有限公司(QPS Photronics, Inc.)有感于问题的严重性，提出利用光纤布拉格光栅智能传感器及系统以解决我国煤矿安全问题。

有关光纤布拉格光栅技术的背景 
    光纤布拉格光栅技术是光纤技术上一个基本，但又是十分重要的成份，相等于晶体管之于在电子学的地位一样。一根光纤布拉格光栅是一根活像一块有指定波长的镜子般，在核心刻有特别形式的光纤。可以设计一个如对甲烷敏感的特别光纤布拉格光栅腔，并由一台经微调后的激光器来查询此结构，用以侦察甲烷之每百万份比的积聚。 
光纤布拉格光栅的主要优点
* 不受电磁干扰、射频干扰、雷电打击、不怕有爆炸性及腐蚀性的气体、十分长寿 。属无源装置、体积小及轻巧；
* 因本身属无源，所以不会引起任何火花；
* 可作遥距及分布式传感监察；并容易在深入地底的矿洞安装；
* 除了监察气体外，亦可同时监察应变及温度；
* 借着大量生产及应用，成本可以降低；
* 此种配合不同的光纤布拉格光栅传感器之创新查询系统对在煤矿的应用 是独一无异地适合。

光纤传感器煤矿安全监察方案
有关结构完整性的监察 
* 应变传感器能反映在隧道墙所承受的力量；
* 位移传感器能侦察很细微的变形；
* 倾斜传感器能量度很细微的隧道移位；
* 温度传感器能对在隧道远处的矿工提出火灾的警告；
* 湿度传感器能对将会发生的水灾提出事先警告。 
有关甲烷积聚的警告 
    甲烷气乃是煤层积聚物的副产品，抽气系统通常是为抽走煤矿内的甲烷气而设计，若此系统失灵，煤矿内的甲烷气将会积聚，隧道的塌陷会引至洞内的压力继续凝聚，使洞内的甲烷气因受不了压力而达至燃点而产生爆炸。这些甲烷气积聚可以通过光纤布拉格光栅智能传感器及系统实时量度，并可对将来的趋势作出侦办，以及发出撤退的警告。
有关火灾之侦察
    光纤布拉格光栅对温度的转变是十分敏感，许多光纤布拉格光栅可以用串连的形式连接在一根光纤上；很多这种传感器列阵可形成一个星际式网络。当我们侦察出某处的温度分布有不寻常及急速上升时，便可发出火灾警告。乔比亚士光电子拥有可以在单一条光缆上安装无数光纤布拉格光栅的独一无异的解决方案。 
有关此种光纤布拉格光栅列阵技术的详情 
    利用智能查询器，每台查询器可在0.1秒内扫瞄在同一个矿场内的16条隧道。乔比亚士光电子的自动化过程制造及把光栅列阵贴挂在隧道墙壁的技术提供一个价廉及独一无异的解决方案。

有关乔比亚士光电子
乔比亚士光电子实业的实力
    加拿大乔比亚士光电子实业有限公司于香港，天津与南韩均设有附属公司.在1993年发明供大量生产光纤布拉格光栅用的相位板模,其相位板模发明广泛应用于光纤布拉格光栅量产中。早于1994年已研发及生产生产光纤布拉格光栅,为光纤布拉格光栅工业先驱。自1999年开始，已成为最大的生产商，每月产量可高达10,000根光纤光栅并发展了部份自动化的解决方案及多种的大量生产程序。这些技术平台防止煤矿场爆炸的应用领域将会有很大用途。
在乔比亚士光电子实业公司的人员
    加拿大乔比亚士光电子实业的始创人及总裁是来自香港的龚永权先生。他从事半导体行业已有20年。在过去的十年，他把注意力集中在研究光纤布拉格光栅技术。 他曾带领一批在光纤布拉格光栅技术上已全部共有100多年累积工作经验的中国工程师；他亦曾引进价值1仟4百万美元的投资，并曾创造世界上在制造光纤布拉格光栅的一流知识产权 。
    这项光纤传感器煤矿安全监察方案的落实及应用需要包括采矿商、采矿工程、煤矿设备、研究所、以致投资者及国家部门等不同单位的配合。乔比亚士光电子现诚邀业内各单位组成实现这项方案的联盟，共同解决我国煤矿安全问题。如欲获得更多有关资料，请与陈家文先生联络，电话 (86)13149968704或电邮eddie@qpscom.com。