Page 34 - 网络电信2019年4月刊上

表3 作者合作情况统计表
领域的特征有关，光纤传感技术在岩土工程中的应用是一个多
学科交叉的课题，涉及光学、物理学、通信工程力学和工程学
等诸多学科领域，如果单靠个人或单一机构是很难完成该领域
的研究的，这就需要不同专业、不同学科和不同领域的个人或
单位积极进行广泛合作和交流，因而合作度和合作率值较高。
本文检索到的论文244篇，其中合著的论文198篇，将合
著论文作者单位的合作类型按照单位内部合作、同省单位间合
作、跨省单位间合作和跨国单位间合作四种类型进行归类，结
果见图7所示。即同单位内部合作数量最多，占比达53%，说明
它是该领域目前主要的合作方式，合作发文类型比较单一;同省
合作和跨省合作占比都为23%，故此日后应加强不同单位间的合
作，利于注入新的活力，取得更好的科研成果;跨国合作仅有2
篇，占比1%，说明该领域国际合作研究程度尚浅，这与合作机
会、语言障碍研究模式等诸多因素有关。
图7 单位合作类型分布图
8、应用领域
光纤传感技术在我国经历了40年的发展，在工程应用中已
取得了极大的进步，目前被广泛应用于各行各业当中。本次统
计的论文中，光纤传感技术主要被应用在采矿、公路、管道及
水利等工程领域。图8为2017年光纤传感技术应用于岩土工程领
域中的行业分布情况，土木工程占比33%，石油工程占比20%，
采矿工程占比14%，水利工程占比12%，其他占比21%，可以看出
光纤传感技术在土木工程中应用最广，其次分别是石油工程、
采矿工程和水利工程。
图8 应用领域分布图
网络电信 二零一九年四月
三、热点和难点问题
1、热点问题
1)光纤传感设备与系统研发
提高传感及解调设备的研发水平和产品的高性价比，解
决光纤传感器的封装、温度补偿、灵敏度、可靠性和小型化等
问题，建立稳定的海量数据采集系统，提升数据采集设备的性
能。
2)光纤智能材料和结构的工程应用
光纤智能材料和结构在桥梁、大坝、矿山、石油、电力、
安防、航空航天、地质灾害和土木建筑等诸多领域的应用，尤
其是分布式光纤传感技术在应力和温度测量系统中，针对恶劣
环境和特殊用途的高温和变形的多参量监测领域。
3)基于光纤传感网络的智慧城市
将光纤传感技术应用到家居、城市交通、公共安全、城市
服务、环保、商业活动和民生等各个领域，运用光纤传感技术
手段去感测、整合、分析城市运行核心系统所需的各项关键信
息，从而对其各种需求积极做出最佳智能响应，即光纤传感网
络成为智慧城市的大数据服务中心。
2、难点问题
1)光纤传感技术有诸多亟待解决的问题，如提升空间分辨
率、扩大测量范围、改进探测灵敏度、缩短响应时间等。
2)在理论探索中，传感光纤与岩土工程之间的界面效应、
协调变形和耦合等问题，一直是影响光纤传感技术在安全监测
准确性和可靠性方面的重要障碍。
3)海量监测数据的实时分析和挖掘、数据误差分析、异常
数据识别和数据处理方法等也是亟待解决的问题。
4)光纤监测工程应用的安全分析评价理论与方法，构建科
学化、规范化的评价体系。
四、结论
1)从期刊分布分析，244篇论文分布在157种期刊上，期刊
种类繁多，论文分布相对分散，说明光纤传感技术作为一种新
型监测手段，在岩土工程应用中涉及的领域非常广泛。
2)从关键词频统计分析，关键词出现频率最高的为光纤光
栅和光纤光栅传感器，说明光纤光栅传感技术在岩土工程中的
安全健康监测中得到广泛应用，技术相对较成熟，是工程应用
的研究热点。
3)从合作情况分析，论文的合作度为3．41，合作率为77．
46%，合作值相对较高，与该领域涉及多学科内容有关;将合作
类型进行分析，同单位内部合作占比较高，达53%，同省和跨省
合作比例偏低，说明未来应加强不同单位间的合作，有利于推
动光纤传感科技事业的发展。
4)当前，光纤传感技术的理论研究相对成熟，工程应用研
究相对滞后，且在各领域应用的进展差别较大，土木工程应用
占比最多，达33%，说明该领域技术应用成熟，具有一定的实用
价值;石油、采矿等矿业领域占比次之，也是当前的研究热点领
域。
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