河南能源项目可行性报告

河南能源项目可行性报告内容摘要：

一角度，即所谓“方位角式光纤传感器”，检测到小于 的裂缝，分辨率为 10181。 m，且在 150％的应变和 6mm 裂缝的动态范围下，传感器仍能正常工作。 但是所有这些光纤裂缝传感器都有一个共同的缺点．即必须事先确定裂缝的位置和方向。 而且光纤需要特殊加工，工艺复杂，不利于工程应用。 刘浩吾、杨朝辉等基于裂缝传感的光学和力学原理，通过多夹角、多种光纤、多种材料的模型试验，表明外交光纤裂缝传感器不仅具有裂缝连续分布式检测和定位功能，而且还可检测滑移。 本研究在 XX 工地进行大体积检裂缝的分布式斜光交纤传感技术的现场试验，也取 得了初步成果。 看来，网络式斜交光纤传感系统很有可能取得光纤裂缝传感方面突破性的进展。 在弯曲、挠度和位移检测方面， Wolff 和 Miesseler 把多模光纤埋入桥面板与桥墩之间的弹性轴承装备内来测量混凝土桥的荷载作用情况，由光纤微弯损失引起的光损耗来确定载荷值的大小。 使用光纤应变规也可确定挠度。 只要将同样长度的两根光纤分别放置在构件上、下两个表面，当梁发生弯曲时，一根光纤将纵向伸展，另一根光纤将被压缩，两根光纤中不同应变引起光路长度差，这个长度导致输出光束的干涉，从干涉条纹的移动就可计算构件的挠度。 武汉工业大 学光导纤维研究与开发中心，较早得到国家自然科学基金资助，研制了碳纤维位移传感器，可测量最大位移 2cm，最小测量范围 177。 50181。 m，灵敏度 1181。 m，位移值由输出电压表示，可重复性强，在 XX 工程碾压混凝土现场试验中曾参与试验。 在应力、应变检测方面，也较深入。 目前干涉型、光栅型和强度型三种传感方式，美国联合技术研究中心研制了双芯光纤应变器，由两根匹配、互相靠近的单模光芯组成，当相干光注入其中一根上时，会激励出不同速率的对称、反对称模。 这两种模沿光纤的长度显示出同期光扰，导致光从一根芯到另一根芯的耦合。 美国佛蒙大 学 1992 年将分布式光纤应力应变传感器安装在咸努期基河水电站坝内，以监测未来五十年内水坝的安全性，该传感器可实时报告大坝遭受洪水和巨大震动后的情况。 Nanni 等在水泥柱内部埋入双折射光纤，利用两个偏振分量之间的干涉检测柱体内部的应变。 Escoder 等在混凝土梁的三点弯曲试验中，将单模光纤传感器贴于梁表面和埋入梁内，使用干涉技术测量其应变，所得结果显示，在不改变正常浇筑情况下，将光纤埋入混凝土构件的可行性。 Habel 和 Hofmann使用 FP 型光纤传感器，在混凝土桥梁和墙体中测试动力和静力应变．分别达到了 （德）和 （美）的高精度。 Hendriek等将单模光纤埋入混凝土和土壤的飞行跑道上，检测其应力分布。 Alavie 等将 Bragg 光栅传感器埋入混凝土桥中，经受了实际工程考验，表明其稳定性和耐久性比传统技术优越得多。 DeVrues在预应力混凝土的钢丝上，贴附光纤进行了应变量的分析。 重庆大学“国家教委光电技术及系统开发实验室”于 1995 年获准国家自然科学基金资助，应变传感机理选用布拉格光栅（ FBG）。 布拉格光栅是国际上光纤传感技术的前沿热点。 它属于相位型，借助光栅中心波长的漂移，感知环境参量（ 应变、温度等），灵敏度高，抗干扰能力强，传感结构简单，易于实现准分布检测。 清华大学电子工程系近年也开展了混凝土应变光纤传感技术的研究，重点在梳状光栅型传感器，用于混凝土表面应变测试试验，已取得较好效果。 在温度检测方面， Measures 等在加拿大 Calgary 一座两跨碳纤维钢筋混凝土预应力桥梁上，埋设了五套 4 通道 B＿光栅光纤传感系统。 在桥梁建造过程中和使用期内检测其内部温度和应变。 意大利学者 Gusmeroli 等报道了他们将 F－ P光纤干涉传感器埋入一个 5m长的混凝土梁中检测 其热膨胀。 日本的福喜多辉和岩 城英明将光纤传感器应用于大体积混凝 土的温度管理，通过与热电偶测试结果结比，确认光纤传感器与热电偶对 于大体积混凝土连续的温度分布测定结果非常一致。 成都电子料技大学 光纤国家实验室与黄河龙羊峡、刘家峡水电厂等合作，成功地开发了大型 水、火发电机的温度、光纤传感器等多项传感技术。 光纤的精巧、纤细与工程现场作业的粗放性之间反差很大，因此光纤 的埋设工艺一直是实用上必须解决的一个重要技术环节。 到目前为止， 在文献中仅有小部分用光纤埋入混凝土中的试验情况，尤其是现场埋设 情况。 美国多伦多大学航天研究 所总结埋设光纤的三条原则。 本研究方 向得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金、 某某公司 施 工科研项目资助，同四川大学合作进行了 XX 工程大体积破裂缝监测的 分布式斜交光纤传感技术现场试验，同时独立进行了古洞口检面板堆石 坝面板裂缝监测的分布式斜交光纤传感技术现场试验研究和沙牌 RCC 拱坝随机裂缝监测的光纤传感技术试验研究，都取得了重要进展。 本研究方向主要是根据 XX 附近各依托工程的条件，进行光纤传感 器实际应用的现场试验，进一步检验各类光纤传感器的工程适应性、工程 寿命和稳定性。 国内其他研究单 位和高校在光纤传感领域做了大量的研究工作，但成果基本以理论和实验室成果为主，实际应用侧重于军事、航空等方面，在大坝安全监测光纤传感技术的实际应用上， XX 大学走在前 列，进行了许多艰苦的现场试验工作，这些成果在去年十月 99 国际大坝 安全监测大会、 99 土木基础设施健康监测国际研讨会上都得到了许多专 家的肯定和关注。 三、主要目标与任务 工程技术研究与开发方向 水电工程项目 工程研究中心建设项目的研究与开发方向主要有如下三个： (1)工程爆破爆炸能量转化的精密控制成套技术研究与开发。 该方向主要从事 水电 工程及其它工程爆破中爆炸能量转化的精密成套技术研究，开发系列高效爆破炮眼堵塞材料，提高爆破炮眼的堵塞质量和技术，避免爆炸气体产生直接由炮眼口外泄，使工程爆破过程中爆炸能量的利用率得到大幅度提高。 该研究方向主要研究若干种系列新型堵塞炮眼材料，有效地消除了爆炸气体产生直接由爆眼口冲出而引起爆炸能量严重损失，增强了爆炸气体压力，增加对岩土的作用力，提高破碎岩体的效果。 可明显地提高工程爆破的经济效益和安全性，同时减少爆破的有害效应。 该技术具有如下优点：①材料来源可靠，工艺简单； ②使用方便，安全可靠； ③适用范 围宽，易推广； ④耐久性能好，好存放； ⑤总投资少，收效快，利润高。 该研究方向在 某某公司 等单位的资助下，进行了大量研究工作，研究出了一批有价值的科研成果，有一项成果曾获第二届国际“爱因斯坦”新发明、新技术（产品）博览会“国际金奖”．并已申请专利。 该技术及产品一般可节省炸药 20％ ——30％，减少炮孔 15％ —— 20％，效益十分明显。 该研究与开发方向将对这种堵塞技术及产品进行进一步的研究和开发包括不同种类新材料的开发，使之性能、特征、产品质量更安全、可靠、经济、实用；形成系列产品和成套技术，增强市场竞争能力。 并在建筑行业各市场中推广应用。 （ 2）分布式光纤传感器技术研究与开发 该方向主要从事分布式光纤传感技术研究与开发，主要是研究光纤传感技术在大坝、道桥、机场、港口、电厂 实施 及运行期间安全监测中的应用，并研制成分布式光纤传感器系列，形成高新技术产品在工程中应用。 光纤传感技术与传统的传感技术相比，具有明显优点，可实现远距离测量与监控，范围广，信息量大，成本低，精度高，并在具有强电磁干扰、易燃易爆或强腐蚀的严酷条件下，分布式光纤传感器具有无可比拟的优点。 本方向主要从事如下方面的研究与开发： ①各类光纤传感器和埋设 工艺及定位技术； ②各类光纤传感器及细部构造、连接与检测技术； ③光纤与结构材料的高分子粘接材料研究； ④各类光纤传感器及其阵列传感信号处理； ⑤各类光纤传感器及其适用性、耐久性和稳定性的问题研究。 该方向在国家自然科学基金项目，国家电力公司重大项目的资助下，已研究和开发了一批有价值的科研成果，并在附近一些工程中应用，效果好，进一步的研究和开发可形成产品，具有十分广阔的应用前景和市场。 （ 3） 水电工程项目 多媒体仿真系统研究和开发 该研究方向主要从事三维计算机图形图像技术和可视化技术在 水电工程项目实施中 中的应 用。 它以工程所处的地形、水文、相关工程为基础数据库系统，以三维动画图形显示方式显示整个 实施 区域的地形地质条件，同时建立了友好的人机界面和相关工程 实施 过程的计算机图形显示系统，选择优化的 实施方案，对 实施 过程的动态显示技术进行研究。 主要方向有如下几个： ① 水电工程项目 导截流计算机仿真动态模拟； ②水电工程混凝土浇筑 实施 计算机仿真动态模拟； ③水电工程土石坝填筑 实施 计算机仿真动态模拟； ④水电工程土石方开挖计算机仿真动态模拟。 在 XX 工程专项科研项目，霍英东基金项目，国家电力公司重大项目资助下，上述研究已开发形成 了若干套动态仿真系统，有些正在工程中应用，如 实施 截流计算机仿真动态模拟和混凝土浇筑 实施 计算机仿真动态模拟在 XX工程中应用，受到了用户的高度称赞。 进一步研究可开发形成产品，在水电工程及相关工程 实施 中应用，也具有广阔的开发应用前景和市场。 近中期目标 水电工程项目 工程研究中心建设项目的建设目标是集研究开发、技术推广产品销售、人才培训为一体的综合性水电高新技术生产和开发基地。 其任务是对具有一定技术基础条件，开发应用市场前景好的 水电工程项目 高新技术成果进行系统的研究、开发、集成，使其形成产品，加速科技成果的产业 化。 目前研究新型 水电工程项目 ，总结和提高现有的 水电工程项目 ，引进和吸收先进的国外成果，使其形成产品，在我国水电工程中应用。 同时建立我国 水电工程项目 一些领域的诊断及性能测试系统，并且促进国内外技术交流和合作，为我国土木水电行业服务。 近期目标 该中心的近期目标是以上述 3 个研究与开发方向为主线，以市场为导向，利用已获国家发明专利和已成熟的高新技术为主导，开发新产品，推向市场。 具体讲，近期开发推广有如下几个技术及产品。 ①炮孔精密系列堵塞材料及成套技术； ②分布式传感器系列及其相关技术与工艺； ③ 水电工程项 目 多媒体仿真系统系列。 中期目标 在上述几个产品的开发和应用基础上，再增加如下 4 个方向： ① 水电工程项目 中大型现代化机械的精密检测及其仪器仪表研究与开发； ②电力生产全过程的计算机仿真技术及系统研究与开发； ③水电工程岩土加固系统的工艺、方法及材料的研究与开发； ④系列胶粘剂技术及产品开发研究。 该中心为国家在 水电工程项目 及相关行业 实施 技术方面进行决策、咨询、推广、开发、研究，引导我国 水电工程项目 产业的发展方向，成为我国 水电工程项目 研究开发与成果转化的基地。 同时，针对我国水电 实施 行业的需要，研究成型 新工艺、新技术、新设备，并在技术集成化的基础上，向市场提供新产品。 在中心管理方面，我们在工作中不断完善各类管理制度和工作程序，使各项管理更加规范化和科学化，以便中心从有限责任公司的企业逐步完成股份制改造。 过渡到股份制企业，走“技术 +资本”的发展模式，在注重经营规模增长的同时，强化公司内部管理机制。 我们相信，在国家、省、市、学校等有关部门的大力支持下，在中心高层的领导下，通过全体员工的共同努力，发挥高新技术的优势，我们一定能在科研开发和科研成果产业化、中心建设等方面取得更大的成绩，创造更好的社会效益和经济 效益，以此迎接 2020 年国家 的验收。 四 、近期拟实施的高新技术产业化项目名称及其可行性分析 子项目 1 水电工程项目实施中 多媒体仿真系统开发与研究 l、市场及产业关联度分析 水电事业是国民经济的基础，在本世纪相当长的时期内水电是国家优先发展的战略重点，开发一套通用的 水电工程项目实施中 多媒体仿真系统，具有广阔的市场前景。 随着计算机技术的突飞猛进发展，高分辨率计算机设备的硬件成本的不断下降，计算机处理数据的速度成倍提高，而且，由于多媒体技术的出现，使得计算机具有处理声音、图象、文字等多种媒体信息的综合功 能，计算机成为人们交流和传播信息的媒介。 开发具有实时动画追踪功能的仿真软件系统将成为仿真技术的发展趋势，而且，基于三维图形图象技术的多媒体仿真技术将会被更多地采用。 以虚拟现实技术为代表的计算机图形、图像技术的新。