跟跑→领跑!重庆大学朱涛团队给大型基础设施“做CT”
发布日期:2025-02-21 10:01

“深埋于地下的长输管道,靠人工巡检很难及时发现问题,但我们研发的分布光纤智能感知系统,就能够给管道做‘全身CT扫描’,快速查找到事故点。”日前,重庆大学光电工程学院院长朱涛在接受记者采访时自豪地说。朱涛带领团队于2018年自主研发出光纤多维智能感知技术,实现了大型基础设施长距离范围内温度、应变、振动、形变信号的高精度监测,位置判定以及入侵事件的智能识别。


2月19日,《科技日报》要闻3版以《重庆大学:权益“让”出去,转化“跑”起来》为题报道学校在全国率先提出了“权益让渡”模式,促进科技成果转化。得益于这一政策,朱涛团队的技术成果加速转化。


分布光纤智能感知系统,给大型基础设施做“全身CT扫描”


重庆依山而建,在跨江桥梁上铺设的供水管道,比比皆是。管道长时间使用容易出现腐蚀、泄露等问题,传统人工巡检易受天气、地理条件影响,作业效率低、劳动强度大且风险高,巡线质量和隐患发现处置效率往往不高,存在成本、效率、质量的三角难题,类似问题也存在于长输石油和天然气管道领域。


高端精密仪器的创新是驱动科技发展的原动力,而正是以光电技术为代表的科学技术的革新,推动了高端精密仪器愈发成熟。朱涛回忆,作为国内最早从事光纤传感研究的八所单位之一,如何实现长距离范围内温度、应变、振动、形变信号的高精度监测、位置判定以及入侵事件的智能识别,是当时学界面临的共同难题。


2010年起,朱涛带领团队转向分布式传感技术,正式开始了利用先进激光技术,进行高精度智能化光纤传感监测的征程。


八年间,朱涛团队深入实地调研,有些长输管道位置偏僻,到达现场需转乘交通工具5次以上;不少工地条件艰苦,没有通讯工具,洗澡水限时限量使用。


在如此艰苦的条件下,朱涛带领产学研用团队针对光纤传感失稳、失效和失准难题,开始了夜以继日的关键技术攻关,终于解决了分布式光纤传感领域的三大技术瓶颈,实现了从该领域的“跟跑者”到“局部领跑者”。


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“权益让渡”“权益约定”模式助力科研,转化之路越走越顺


基于光纤多维智能感知技术的分布式传感,与传统的点式传感大不相同,只要在需要测量的地方,布上一根像头发丝一样细的光纤,就可以测量光纤上任意一个点的温度、应变和振动等数据。


“换句话说,光纤上的任意一个点,都相当于一个传感器,而这根光纤最长可以达到上百公里。”朱涛说,如果把光纤“织”成像人的神经网络一样的大网,就可以在能源、交通等领域发挥巨大作用,“就像人体不管哪里疼痛我们都能感知到一样,分布式光纤传感能实时测量管道、公路的各项数据,通过监测这些数据,就能及时发现甚至预测每个点上的异常情况。”


深耕可控激光与精密测量领域几十年的朱涛,深知这项技术开展成果转化的必要性和紧迫性。恰逢重庆大学实施赋权改革相关政策,在全国率先提出了“权益让渡”模式,团队成员乘胜追击,进一步推动技术落地,建立起一支市场化、专业化的运营队伍,强化了成果转化全链条的支撑服务能力,让科研人员获得了更大的自主权。


2022年5月,朱涛团队以光纤分布式多维智能感知系统的多项专利使用权,通过知识产权作价4200万元加上融资,共投入5600万元,成立了重庆塔科智感科技有限公司。短短两个月时间里,该公司就完成了四款产品的基础定型和检测,实现了两百多万的销售收入,获国家发明专利逾30项,软件著作权近10项,其产品最核心的竞争力就是高效结构化感知体系和先进的AI智能算法。


在朱涛看来,成果转化的关键还在于市场需求与用户接受度,塔科智感科技有限公司专攻t系列光纤智能感知产品的研发,在为长输管道、火灾预警、桥隧监测、航空航天和智慧交通等关键领域服务的同时,也深入理解民生需求,将大数据与人工智能相结合,把冰冷的数字转化为对用户有价值的洞察。


2024年,重庆大学积极响应国家赋权改革工作,将“权益让渡”模式升级为“权益约定”模式,让科研人员成果转化之路越走越顺。“国内环境的支持对于科技公司成长至关重要,我们要鼓励和支持本土科技企业的发展,通过使用、反馈和持续改进,国内企业的产品和服务将逐渐成熟,品质也将显著提升。”朱涛说。目前,公司生产的相关产品已进入正常销售阶段,产品在石油石化、地质地震和智慧高速等领域的大型工程中得到成功应用。


“光纤传感”的好导师,培养专注科技创新的“铁军队伍”


立德树人是高校教师的立身之本。朱涛带领团队不仅构建起一条从基础理论研究到实际技术应用的完整创新链,还作为一名培养中国“光纤传感”的好导师,在日常课程和对学生的指导中,用心、用力、用情凝聚了一支专注科技创新的铁军队伍。


朱涛积极参与本科生科研训练计划,将自己的科研成果作为鲜活教材开展实践育人,发掘和培育光感事业后备人才。“非常感谢朱涛老师对我们的指导,光纤传感技术的应用也教会了我如何解决问题和应对挑战。”重庆大学学生钟子轩说,“不断地学习和尝试让我明白,面对困难,坚持不懈和积极探索是取得突破的关键。”


培育青年人才关键在于根据不同阶段的特性,引导学生专注于探索,“探索之后,还应思考对科学、技术革新的贡献。”朱涛说。“我不会强加任何标准,而是引导学生理解社会与祖国的发展历程。”


正如朱涛所说,面向国家重大需求,“在一些领域瞄准未来关键技术,找到突破点,以便在若干年后引领发展”。朱涛始终站在学科交融的前沿,光学与仪器科学技术的深度融合,不仅拓展了学科边界,更为解决复杂科学问题提供了新的思路与工具。


“产品是科研团队综合实力的直接体现,要真正解决需求上的问题,打造集成化系统解决方案。”朱涛说,“科研项目与企业行为不是靠表面量化指标解决问题的,更重要的是触及用户的核心痛点,推动技术创新服务于国家的国防建设和经济发展,这是最大的价值。”


文字:景琛 张婧 汪淼


关键词:重庆大学 朱涛 高端精密仪器
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来 源:重庆大学
编辑:清风
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