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20100914 電機系教授施明昌、土環系教授俞肇球 研發光纖感測系統 監控橋樑、邊坡安全 造價50萬 低於上百萬舶來品

Submitted by 神行 on 2010/09/14 – 19:47:27No Comment

(照片由國立高雄大學提供)88風災屆滿週年,橋樑、道路重建仍持續進行中,國立高雄大學電機工程學系教授施明昌、土木與環境工程學系主任俞肇球運用光纖傳導特性,合作開發新一代光纖感測系統,可安裝於橋樑、邊坡等重要交通設施藉以監控安全性,也改善了傳統電訊感測系統易受電磁波干擾、維護費用昂貴的缺點,同時開發成本控制在新台幣50萬元以內,遠低於國外相似功能產品的100萬多元售價。

「設計構想就像是替橋樑裝上傳導神經,一旦某監測處發生危險就能立即發送訊號、通報。」施明昌教授表示,國外很早以前便有橋樑、道路邊坡、河堤感測監控的產品問世,系統包括感測器與接收器兩大部份,傳統設計的感測器多採電子式感應,以銅質電纜線佈線、傳送電子訊號,常易受電磁波干擾出現誤判狀況,而埋設位置多為潮濕環境,易因雷擊、水淹造成電路短路故障,而銅線本身也屬耗材,尤其橋樑或邊坡等往往線路一拉便是數千公尺,常有維護成本高昂的困擾。

此外,接收設備的操作介面未中文化、不夠人性化,以及程式封閉無法再擴充也常令人詬病,若發生障礙時必須送修國外,往返至少必須耗時2星期。

施明昌、俞肇球兩位教授所開發的光纖感測系統,運作採用新一代光纖「光閘(Grating)」技術,依據安全範圍的週期數據,「曝曬(記錄)」至光纖感測器,原理類似光線照進百葉窗所產生的光影明暗變化,當明暗間隔出現不正常的變化,意即產生異常波長反應時,便代表某橋樑或河堤的監控點即將發生危險,便可提早緊急應變。

施明昌教授指出,國際金屬價格持續上漲,使得光纖相對比銅線便宜,且材質為二氧化矽(SiO2),不像銅線因為鏽蝕造成短路,加上使用光傳輸而非電訊傳輸,不受電磁波干擾及信號衰退,品質相對穩定。「接收器、感測器我們均可自主開發!」施明昌教授強調,不只不再受制於國外廠商還能針對不同需求客製化,目前實驗室測試可佈線達10公里、30幾個點,技術開發由施明昌教授主導,信號判讀則由土環系系主任俞肇球負責。兩人評估,未來該套系統不只應用於道路、橋樑、邊坡等監控,也能用於大型古蹟維護監控。

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