姜德生院士:学科交叉是创新的重中之重

2022-07-22 23:53:23     来源:中国科技新闻网

姜德生,中国工程院院士,中科智库首批入库专家兼审核委员会委员,光纤传感材料与传感技术专家,武汉理工大学首席教授、博士生导师。

 姜德生长期从事光纤传感新技术的研究,经过学科交叉与技术集成研究与开发出一系列创新性成果。特别是在光纤传感敏感材料制备、光纤传感器的精密加工、工业化生产关键技术与装备等方面取得突破。建成了国内光纤传感技术领域唯一国家工程实验室,在全国率先实现了光纤传感技术的产业化;打破了国外技术封锁,形成了具有我国自主知识产权的成套生产技术与装备;为我国众多行业和重大工程及军工提供了急需的新一代传感技术。

 研制光纤光栅感温火灾报警系统

 姜德生是中国光纤传感技术的主要开拓者之一,为中国光纤传感技术的发展作出了突出贡献。1981年,姜德生研制出光纤风压传感器,成为全国首个光纤风压传感技术,并在广州白云宾馆测试成功。这个光纤风压计,在台风的强电磁干扰中仍能正常工作,还能获取宝贵的测试数据,为后续的研究提供了有效参考依据,给高层建筑的设计标准提供依据。为了解决光纤传感技术“卡脖子”问题,他带领团队研制了五类光纤传感敏感材料制备与加工规模化生产技术与应用,并创新研发了具有中国专利的技术装置——光纤高温传感测量方法与装置。

 国家有关部门规定,大于5万立方米的大型油罐必须安装火灾报警系统,国外的光纤火灾报警技术,响应时间慢,成本高,一直未能得到很好推广。为了避免重大火灾的发生,姜德生带领团队率先研制出了,具有自主知识产权的“光纤光栅感温火灾报警技术与系统”,成功投入国家油库工程的使用。该系统利用光纤传感技术,开发了一个通过收集、分析安全监控参数,及时发现事故苗头,并及时通知消防人员进行安全控制。且该火灾报警装置,解决了20公里长距离无中继的世界难题,节省了维护成本,报警反应时间只需不到20秒。截至目前,我国90%的油库火灾安全监测,都采用了光纤光栅火灾报警技术,为国家安全和国民生活提供保障。

 姜德生根据光纤光栅传感技术发展的需求和存在的关键问题,开展了大量研究,成功突破了光纤光栅传感技术工程应用的两大瓶颈问题。研制出编码光纤光栅,解决了普通光纤光栅无法大容量多点分布式检测的难题;发明了角调谐波长解调方法,实现了光纤光栅解调技术的自主创新。而且这些创新的技术具有自主知识产权,为我国所独有,从而使我国光纤光栅传感技术在国际上占有重要地位。

 在智能化物联网高速发展的现下,姜德生建议,应加快部署新一代“智能传感网络”中的“卡脖子”关键技术的研发及上下游产业链的建设,打破国外技术封锁,形成具有我国自主知识产权的成套生产技术与装备,形成以光纤通信、光纤传感、光器件产业为主导,物联网、大数据、人工智能竞相发展的格局。

 让创新为生产服务

 姜德生将世界上最先进的研究、技术与国民经济建设相结合,勇于承担风险、大胆创新,为生产服务。姜德生说,“为国家解决问题,这是我一直努力的目标!”为了自己的目标,姜德生把自己的服务投入到经济建设的方方面面,他研究的项目大多始于行业、企业、工程部门委托的任务;其研究成果,无论是研究水平还是成果的实用价值都直接受到工程的实际考核。

 为解决煤矿瓦斯爆炸问题,姜德生开发煤矿光纤报警装置产品的方案,力争在瓦斯尚未形成爆炸浓度之前,将其扼杀住;他还首次实现桥梁索力实时在线安全检测,并及时发现某桥梁施工中的安全隐患,解决了桥梁的多参数长期安全监测问题。这项技术已成功应用在武汉长江二桥、阳逻长江大桥、天兴洲长江大桥等十多座大型桥梁的长期安全监测中,并取得良好效果。而后他还带领团队开发出了光纤光栅测风仪,能及时测出危及大型塔吊的风速,并在第一时间报警。

 姜德生经常说,创新永无止境,学科交叉是创新的重中之重。他表示,就单个学科而言,比我们研究实力、技术实力强的单位或个人有很多,我们只有在涉及光纤传感技术的各个学科之间做好融合贯通,才能在单个学科条件不如人的情况下,在整体、综合的研究方面形成特色、占据优势,取得成功。(文/王思瑞)

 

 姜德生院士在实验室工作



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姜德生院士简介

姜德生,中国工程院院士,中科智库首批入库专家兼审核委员会委员,光纤传感材料与传感技术专家,武汉理工大学首席教授、博士生导师。

 一直从事光纤传感新技术的研究,经过学科交叉与技术集成研究与开发出一系列创新性成果。是中国光纤传感技术的主要开拓者之一,为中国光纤传感技术的发展作出了突出贡献。特别是在光纤传感敏感材料制备、光纤传感器的精密加工、工业化生产关键技术与装备等方面取得突破,建成了国内光纤传感技术领域唯一国家工程实验室,在全国率先实现了光纤传感技术的产业化;打破了国外技术封锁,形成了具有我国自主知识产权的成套生产技术与装备;为我国众多行业和重大工程及军工提供了急需的新一代传感技术。

 他先后主持完成了国家和省部科技项目20余项,曾获国家科技进步奖、国家技术发明奖、国家科技进步奖、何梁何利科学与技术成就奖。2005年评为全国先进工作者,2001年评为全国优秀教师,2002年湖北省授予“五一”劳动奖章。


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