三項光纖傳感項目獲軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用推廣
隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的興起，巨大的市場規(guī)模正吸引各大廠商搶灘這一市場。而作為物聯(lián)網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，光纖傳感技術(shù)也受到了越來越多的關(guān)注。值得一提的是，這部分市場也為苦于產(chǎn)能過剩現(xiàn)狀的光纖制造商們帶來新的空間。
工信部日前印發(fā)了《軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用推廣目錄(2013年度)》和《高新技術(shù)與產(chǎn)品推薦目錄(2013年度)》。兩個目錄的發(fā)布，既有利于先進軍用技術(shù)在民用領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，進一步發(fā)揮其對國民經(jīng)濟特別是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強大牽引力，同時也有利于引導(dǎo)優(yōu)勢民營企業(yè)進入軍品科研生產(chǎn)領(lǐng)域，加快裝備研制供應(yīng)鏈向國家工業(yè)基礎(chǔ)的延伸，對于推動軍民融合深度發(fā)展起到積極作用。據(jù)了解，2009年和2011年，工信部編發(fā)了兩期《軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用推廣目錄》，才開始廣泛地推廣“軍轉(zhuǎn)民”項目。2012年的《目錄》技術(shù)轉(zhuǎn)化率達31%，已轉(zhuǎn)化應(yīng)用的51個項目合同金額總值高達8億元。
此次的《軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用推廣目錄(2013年度)》按重點推薦項目、推薦項目和推廣項目三類，共發(fā)布6個技術(shù)領(lǐng)域150項適于向民口轉(zhuǎn)化的軍用技術(shù)成果。而《高新技術(shù)與產(chǎn)品推薦目錄(2013年度)》主要結(jié)合軍民兩用技術(shù)特點，按重點推介項目和推介項目兩類，共發(fā)布118項技術(shù)成果。
這其中包含有3項光纖傳感技術(shù)。這3項技術(shù)可分別用于石油勘探、海洋環(huán)境監(jiān)測、庫房溫度監(jiān)控、汽車尾氣監(jiān)測、礦井監(jiān)控以及民用船舶導(dǎo)航等等領(lǐng)域。光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，稱為被調(diào)制的信號光，再過利用被測量對光的傳輸特性施加的影響，完成測量。相關(guān)報告數(shù)據(jù)顯示，從2012年到2017年間，全球光纖傳感器(包括點分式和分布式)消費值的平均年增幅高達20.3%，其年消費值將從2012年的15.8億美元增長至2017年的39.8億美元。
1.復(fù)雜環(huán)境高可靠光纖壓力傳感技術(shù)(2013年推薦項目 > 電子信息領(lǐng)域)
由中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團長沙湘計海盾科技有限公司開發(fā)，屬于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
技術(shù)簡介：光纖壓力傳感器按強度分為光纖壓力傳感器和光纖微壓力傳感器。光纖壓力傳感器以強度型光纖調(diào)制為主，通過光纖微彎曲導(dǎo)致傳輸光強度的損耗變化，來測量壓力、溫度、加速度、應(yīng)變、流量、速度等環(huán)境參量。光纖微壓力傳感器以相位調(diào)制為主，如光纖水聽器，利用聲波對水下目標進行探測、定位和識別。
技術(shù)特點：通過對不同物理參量的調(diào)制，生產(chǎn)的光纖壓力傳感器可應(yīng)用于石油勘探、海洋環(huán)境監(jiān)測、振動監(jiān)測等。已完成光纖水聽器、矢量水聽器的研究開發(fā)，生產(chǎn)的基于耦合器的干涉儀型傳感器相位靈敏度高、耐壓、性能穩(wěn)定可靠、使用壽命長、并且適合大規(guī)模組陣，陣列經(jīng)湖試、海試，性能穩(wěn)定。
技術(shù)指標：加速度靈敏度：≥30dB;動態(tài)范圍：≥110dB;等效噪聲聲壓 dB@1kHz: ≤50;工作水深:≥1000m;工作溫度：2～40℃。
可應(yīng)用領(lǐng)域和范圍：石油勘探、海洋環(huán)境監(jiān)測、振動監(jiān)測等。
專利狀態(tài)：已申請專利2項
技術(shù)狀態(tài)：小批量生產(chǎn)階段
合作方式：合作開發(fā)
投入需求：根據(jù)合作情況確定
轉(zhuǎn)化周期：1 年
預(yù)期效益：按年產(chǎn)1000只計光纖傳感器計，配套光電信號解調(diào)設(shè)備，每年可實現(xiàn)銷售收入1.3億。
2.吸收式光纖氣體濃度傳感測試儀(2013年推廣項目 > 電子信息領(lǐng)域)
由中國航天科技集團五院航天恒星空間技術(shù)應(yīng)用有限公司開發(fā)，屬于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
技術(shù)簡介：生產(chǎn)和生活環(huán)境中存在著很多有影響性的氣體，如工業(yè)礦井生產(chǎn)中產(chǎn)生的CH4、CO等，是造成礦井瓦斯爆炸的重要組成氣體;在石化儲運站、煤氣站等場合，有毒易燃氣體的泄露需要實時檢測監(jiān)控。但是此類環(huán)境本身容易發(fā)生危險，而目前常用的電子類測試儀器可能會帶不安全因素，所以這些環(huán)境中不可使用。
光纖類器件相比于傳統(tǒng)的電子類器件具有絕緣的特性，在有電磁干擾，高壓等環(huán)境內(nèi)使用時不會受到影響，而且光纖在高溫、高污染、可燃性氣體環(huán)境中也可安全使用。所以光纖傳感類器件具有巨大的市場空間。
(1)準直器作為傳感元件。需要工作距離1米以上的準直器。
(2)用懷特腔式的反射法，將光程進行疊加，傳感部分體積壓縮到20X40mm。
(3)以單模光纖作為傳輸介質(zhì)，傳輸距離可達到30KM，可以將信號處理放置于安全環(huán)境中。
(4)傳感部分與處理部分可進行分離，互配，傳感裝置在待測環(huán)境中，切換光源可得到各種氣體濃度的檢測結(jié)果。
實現(xiàn)原理與途徑：(1)大多數(shù)氣體在紅外波段有特征吸收譜線，這是石英光纖的低損耗窗口，所以光纖吸收型傳感器可利用這些在近紅外波段的氣體吸收光譜進行檢測。(2)在一個環(huán)境內(nèi)大約有什么氣體，可根據(jù)這些氣體的吸收波長，配可覆蓋這個范圍內(nèi)的寬帶光源，光通過了氣體后會被氣體產(chǎn)生吸收，相對應(yīng)的波長下的能量會有衰減，通過測量氣體在特定吸收峰處引起的光強衰減,就可以得到待測氣體的濃度。(3)利用光纖作為傳輸介質(zhì)，準直器作為傳感元件，在一個氣室中將空間光程1m的準直器進行對接，氣體對光有吸收譜，對吸收譜線的吸收量進行處理，得到準確的氣體濃度。
技術(shù)特點：(1)以光學(xué)作為基礎(chǔ)，光纖作為傳輸載體，解決了高污染環(huán)境、化學(xué)媒介物、強電磁干擾的環(huán)境內(nèi)、特別是易燃易爆物的環(huán)境中電子儀器使用中可能帶來的電火花會造成嚴重的后果。(2)采用了多次反射的懷特腔法，增加了光程，減小了體積，從而提高了靈敏度。(3)利用光通信最有優(yōu)勢的波長范圍，減小噪聲的影響。(4)耦合信號采用擴束方案，使光信息損失最小。(5)光路中帶有高靈敏TPPD進行探測解調(diào)，減小光源不穩(wěn)帶來的影響。
技術(shù)指標：利用反射法進行封裝，傳感端損耗保證在0.8dB以下;器件光回波大于60dB;可用波長范圍1250～1800nm;可測試主要氣體：H2O、NO、NH3、CO2、CO、CH4;H2O、NH3、CO2、CO濃度精度可達1ppm。
可應(yīng)用領(lǐng)域和范圍：吸收式氣體濃度傳感測試儀可應(yīng)用探測各類氣體濃度的傳感器件，于礦井、軍火庫等場合內(nèi)的危險氣體濃度測試，監(jiān)控危險氣體的濃度保證安全。第二，吸收式氣體濃度傳感測試儀可應(yīng)用于溫度監(jiān)控，主要在煙草、糧食等大型庫房中。第三，吸收式氣體濃度傳感測試儀可應(yīng)用于汽車尾氣的監(jiān)測，順應(yīng)國家國Ⅳ標準，監(jiān)控汽車尾氣濃度，保證我們清晰的生活環(huán)境。
技術(shù)狀態(tài)：樣品階段
合作方式：技術(shù)服務(wù)、產(chǎn)品銷售
投入需求：100萬元
轉(zhuǎn)化周期：2年
預(yù)期效益：項目成果，能夠廣泛應(yīng)用于各種環(huán)境中的氣體濃度檢測，特別是為很多特殊環(huán)境中的需要提供了選擇，如不適合用電子測試儀的易燃易爆環(huán)境中，有著安全可靠的測試方式。如需要耐腐蝕的高腐蝕環(huán)境中，保證了高可靠性、壽命長的儀器，促進我國在氣體濃度測試領(lǐng)域的新發(fā)展。民用產(chǎn)業(yè)化后，在3年內(nèi)，公司將高精度氣體檢測的領(lǐng)先企業(yè)，能夠創(chuàng)造更多的高端就業(yè)機會，產(chǎn)生上億元的營業(yè)收入，為中央政府和地方政府帶來更多的財政收入。
3.高精度光纖捷聯(lián)羅經(jīng)技術(shù)(2013年推廣項目 > 電子信息領(lǐng)域)
由中國船舶工業(yè)集團公司第六三五四研究所開發(fā)，屬于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
技術(shù)簡介：該技術(shù)以光纖陀螺和加速度計為測量敏感元件，通過測試地球重力場、地球自轉(zhuǎn)等參數(shù)，利用慣性捷聯(lián)解算方法，實現(xiàn)對運動載體的位置、航向、姿態(tài)等信息輸出。光纖捷聯(lián)羅經(jīng)主要由3個高精度光纖陀螺、3個石英加速度計、導(dǎo)航計算機和二次電源組成，通過自主突破低成本、高可靠性的船用光纖陀螺慣性測量單元研制、船舶晃動干擾基座下的高精度快速初始對準、基于多傳感器的高精度組合導(dǎo)航等關(guān)鍵技術(shù)，研制出可滿足低成本、高可靠和良好振動、沖擊、鹽霧、霉菌等環(huán)境適應(yīng)性的中、高精度光纖捷聯(lián)羅經(jīng)，可取代傳統(tǒng)的船用電控羅經(jīng)，廣泛應(yīng)用于民用船舶導(dǎo)航等領(lǐng)域。
技術(shù)特點：具有精度高、體積小、功耗低、可靠性高、可維修性好、環(huán)境適應(yīng)性好等特點。
技術(shù)指標：(1)測量精度：橫搖/縱搖(RMS)，0.05°;(2)作業(yè)準備時間，≤15min;(3)數(shù)據(jù)更新率，100Hz;(4)工作環(huán)境：工作溫度 -10℃～+50℃，貯存溫度 -40℃～+60℃。
可應(yīng)用領(lǐng)域和范圍：各類艦船、水下潛器、穩(wěn)定平臺等需要航姿信息的載體。
技術(shù)狀態(tài)：小批量生產(chǎn)階段
合作方式：合作開發(fā)、風(fēng)險投資、產(chǎn)品銷售
投入需求：需投入2500萬元，其中設(shè)備及生產(chǎn)線建設(shè)投資2000萬元，技術(shù)開發(fā)費300萬元，流動資金200萬元。
轉(zhuǎn)化周期：1年
預(yù)期效益：形成年產(chǎn)100套產(chǎn)品的批量生產(chǎn)能力，實現(xiàn)銷售收入6000萬元、利潤1200萬元。
