湖北日报全媒记者 包东喜

黑色外壳的解调器里发出光，沿着7根光纤纤芯，奔赴在桥梁中间的120米的多芯光纤转一圈，随之将监测到的信息回传到这台解调器，而无数数据经过电脑主机处理，像心跳一样的红色波纹闪耀在电脑屏幕上。这一幕吸引了市民驻足观看。

12月25日，在武汉市武车路天桥下，湖北省地震局武汉地震工程研究院研制的首套多芯光纤多参量一体化数据采集设备亮相，实地监测桥梁的温度、应变、振动信息，为智慧桥梁防灾减灾收集数据。

身价百万的黑匣子，成了“香饽饽”

“从外观上看，多芯光纤多参量一体化数据采集设备差不多就是两个微波炉大小的黑匣子，也是第二代设备。”武汉地震工程研究院院长李恒笑着说，“好几家单位争着想购买，有的出价300万元，但我们哪里舍得，它目前是国内唯一的宝贝。”

故事最早追溯到2013年的一次监测服务。

该院工程师王浩讲述，武九铁路鄂州段的一处铁轨路基建设正酣，建设方发现路基经过一处铁矿采空区，担心地下矿道施工会影响铁路安全，于是邀请武汉地震工程研究院提供解决方案。他们在路基两边布设了60个传统的传感器，进行安全监测，解决了基础问题。

“但有个缺憾，就是每个点只能监测极小范围的地基应变情形，两个传感器之间的20米空间无法监测感知。能不能由点到线形成分布式的全程监测？如果可以，就能达到全覆盖、无死角！”当时，团队负责人的想法引起了众人的思考。

经过多方查询，他们发现这是一处科研和市场的空白点。

期间，国内外地铁隧道、综合管廊、矿山巷道等发生地下水渗漏、塌方、外界开挖等事故事件，更激发了团队的使命感。

2017年，分布式光纤监测解调系统研制项目申请立项，武汉地震工程研究院拿出30万元资金开展创新，后期追加130万元支持攻关。

该院提出需求，寻找合作伙伴，与华中科技大学共同研制“硬件”（即光纤解调仪），与哈尔滨工业大学合作攻关“软件”，与南通一家公司合作开发多芯复合制品。

“现在看到的成品似乎很简单，其实每一步都走得很艰难。”王浩几乎伴随着这个项目成长起来。

4家单位的8位教授专家建立了一个日常交流群，5年来，每天都在群内碰撞、争议、沟通；相继有30多位研究人员和学生参与其中，提出和尝试最新的想法。

硬件、软件相继诞生。

站在登高梯上，一米一米地敷设多芯光纤……2022年12月，他们的设备首次在桥梁上应用。两年来，这组设备持久地进行脉动监测，守护着桥梁安全。

长江之畔监测矿山岩体

“我们的设备可以监测滑坡、落石、塌陷、岩层错动等多种地质灾害，特别是可利用分布式测振光纤实现落石定位、滑坡定位等功能。”2024年4月，武汉地震工程研究院梁亚斌博士带队来到秭归县一处露天采石场。

这座毗邻长江的采石场停止了开采。

但经过多年的开采，矿山最高处到地下足有70多米高，陡峭到几乎成90度角；而矿场下面是一处仓库，安全隐患凸显。

为了护住矿山仓库，防止岩石滑坡，矿场邀请科研团队提供专业技术支持。

经过多次实地考察，武汉地震工程研究院研发团队联系南通一家公司制作专业锚杆，提前将光纤复合到锚杆内，一次定制了4米长的5根光纤复合锚杆。

5月28日，他们来到矿场，站在离地面35米的矿腰，吃力地钻出4米的深孔，然后将锚杆植入，随后灌浆……每一个锚杆都深入4米的岩体内，光纤传感器通过感受岩体的挤压，经光纤传导每一个细微的变化。锚杆间隔2米，形成一条线。

接下来的两天，团队采集实时数据，共生成了2.5万个数据，从温度、压力、形变等角度进行了分析，给出科学结论。

矿石场老板看着密密麻麻的数据，还有科学的分析，赞叹“找对了人，不用担心岩体出现问题了”。

“只要岩体内的锚杆设备不坏，我们就可以一直监测下去。如今，我们对设备在矿山应用更有信心，它能及时精准预警，为加固和救援提供有效数据。”该院的一位专家表示。

前景可期：监测跨越黄河的大桥 守护大型煤矿安全

“新技术新在哪里？多芯光纤可以同时将温度、振动、应变等物理参量汇聚，同时提供给后台分析，能更有效地观测工程结构的状态，达到防震减灾治‘未病’的效果。”李恒说。

“这个项目诞生了5篇SCI论文和1篇EI论文，发明专利5项、实用新型专利10项。”科研团队梳理发现，最新的一项发明专利12月初获得通过，最新一篇有关锚杆的学术论文来自刚毕业的一名研究生。

项目引起国家和省有关部门专家关注，他们期待这个承载着分布式温度、应变和振动等光纤传感技术的项目，早日广泛应用，以有效掌握地下“生命线”工程的安全运行状态。

“近日，我们与河南省有关方面签署了合作协议。我们多芯光纤传感器明年会用到两座跨越黄河的大桥上，还有一处大型国有煤矿也将安装。”李恒表示，该院的创新技术和设备将在更大的舞台发挥作用。