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重庆市科技进步奖2020年度报奖公示

2020-07-08 09:00:00作者:来源:

成果名称生-化-物复合感知技术及其在基础设施状态智能监测中的应用

奖励类别及等级:重庆市科技进步奖,一等奖

完成单位:重庆理工大学、重庆邮电大学、招商局重庆交通科研设计院有限公司、基康仪器股份有限公司、重庆市特种设备检测研究院、重庆万泰电力科技有限公司、重庆市市政设施管理局、重庆车辆检测研究院有限公司、重庆能源职业学院

完成人员:赵明富、李锐、孟利波、张雷、钟年丙、王博思、汤斌、罗彬彬、祖晖、廖敬波、宋涛、刘琳、杨宏、江修、田永超

成果简介:

       基础设施(桥梁、道路、隧道、水坝、电力等)在其服役中不可避免地面临各种生物化学侵蚀腐蚀和物理损伤疲劳威胁,轻则影响设施结构健康状况重则造成系统坍塌灾难,给社会安全带来危害。提升生-化-物耦合环境下基础设施结构的综合监测与紧急预警能力,是国内外土木建筑与交通工程健康安全领域公认的难题。近8年来,面向复杂环境中设施结构全面健康监测、灾害准确预警、灾后损伤评估的迫切需要,在国家自然基金和科技专项支持下,团队完成了复杂生-化-物环境下基础设施结构监测的理论研究、技术推广与系统集成研发,取得多个创新成果,在保障设施安全上取得了突出的经济社会效益:

     (1)针对复杂生化环境对设施结构安全影响评估难题,提出生物介质(微生物膜厚度/活性、微藻、细菌成分等)和化学量(金属离子浓度、pH值等)复合检测法,研发了光纤生化复合传感新技术及装置,提升了生化环境对结构侵蚀损伤评价的全面性和准确性。

(2)针对基础设施在复杂物理场中的性能监测及预警难题,研发了基于多物理参数(力、位移、振动、温湿度等)的环境自感知和健康自诊断一体化技术及装置,提升了结构健康监测水平和抗极端灾害预警能力。

(3)基于复杂环境与基础设施安全的关联性,研发材料-介质微观作用机理和监测器件宏观效应结合技术,解决了生-化-物耦合下的产品工程设计技术难题,提升了复杂条件下的系统综合性能。

(4)针对基础设施结构长期健康监测的复杂环境和全域监测要求,揭示了结构损伤演化特征及灾变规律,研发了多水平损伤识别和多等级安全云预警软件,构建了全生命周期的全局多维度结构监测预警与评估系统。

 获权发明专利等知识产权81个(含6个国家/地方标准),发表高水平论文20篇;面向桥梁、隧道、道路、大坝等结构监测的重大需求,开展了近十种典型设施监测与损伤评价技术应用。经检测和评价,成果整体水平国内领先,部分指标达到国际先进水平。

 在国内外土木工程与交通业迅猛发展大背景下,交通重大结构和工程设施的服役健康安全水平与灾害准确预警评估面临极大的挑战,该成果满足了复杂生化物环境下的多类典型重大设施结构在线集成监测与预警需求,关键技术已在重庆市和国内上百家结构监测单位和工程项目进行推广应用,近三年实现销售收入10余亿元,在保障人民生命安全和经济、社会有序方面取得突出的综合效益,引领了本领域技术进步,为我国发展复杂服役环境下基础设施结构的先进新型一体化健康监测技术提供了支撑和保障。


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