【儀表網(wǎng) 人才新聞】2016年1月8日，2015年國家技術(shù)發(fā)明獎項目名單公布。李宏男教授團隊的技術(shù)發(fā)明“大型結(jié)構(gòu)光纖傳感監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)及其同步采集裝備”獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。該項目促進了我國光纖傳感監(jiān)測體系的建設(shè)，真正實現(xiàn)了這些信號的同步采集與解調(diào)。
“面對國家重大需求”，“創(chuàng)新”，是采訪中大連理工大學(xué)李宏男教授的核心話題。14年辛苦打拼，持之以恒。“我不管兼任什么行政職務(wù)，都以科研教學(xué)為主，所以，除了培養(yǎng)人才以外，我平時想的就是怎樣多一些創(chuàng)新工作，這已經(jīng)成為習(xí)慣。”
滿足國家重大需求，是科技創(chuàng)新的內(nèi)在動力
把創(chuàng)新傾注于科研工作的日日夜夜，是堅守，更是融注于生命中的工作伴隨。歷經(jīng)14年科研攻關(guān)，其中的甘苦、付出、奉獻和追求盡在不言中；要說的就是矢志不渝的信念，堅持創(chuàng)新，是追求，也是超越，更是科研工作者面對國家需求完成使命、履行責(zé)任的內(nèi)在動力。
“實際上我們搞的這些儀器，從專業(yè)來說不是我們的本行。”
“如果沒有實際重大工程的需求和驅(qū)動，我們也不會搞這個東西。”
李宏男教授團隊的技術(shù)發(fā)明“大型結(jié)構(gòu)光纖傳感監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)及其同步采集裝備”，解決了我國大量興建基礎(chǔ)設(shè)施中的結(jié)構(gòu)安全性監(jiān)測問題，以結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測的傳感元件即光纖傳感器為研究載體，建立起了光纖傳感監(jiān)測體系：從應(yīng)變傳遞機制到新型封裝技術(shù)，到陣列感測技術(shù)，到同步采集裝備，到狀態(tài)機架構(gòu)的一整套技術(shù)體系。
基于什么想法從事這項科技發(fā)明？李宏男教授說：“搞儀器的人不知道我們土木需要解決的問題，不懂我們的結(jié)構(gòu)。專門開發(fā)儀器的人一般是針對特定傳感器制作特定的解調(diào)儀，比如加速傳感器有加速解調(diào)儀，光纖傳感器有光纖解調(diào)儀。這些儀器采集數(shù)據(jù)彼此不相關(guān)，也就是不同步。但是我們對重大工程安全監(jiān)測時需要有能夠同步的采集儀器；所以，我們就針對這個問題進行研發(fā)。我們發(fā)明的儀器能夠同時采集多種傳感器數(shù)據(jù)，也就是同步采集儀，僅用一臺設(shè)備就能對光纖、電壓、電流、GPS和數(shù)字I/O五類監(jiān)測信號的同時控制、同步采集、高速解調(diào)、即時分析，在上結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測領(lǐng)域，真正實現(xiàn)了這些信號的同步采集與解調(diào)”
這項獲獎成果是多項技術(shù)發(fā)明的集成：
光纖傳感器應(yīng)變傳遞機制與新型封裝技術(shù)：發(fā)現(xiàn)了光纖傳感器中間應(yīng)變與基體應(yīng)變不相等的事實，糾正了智能基礎(chǔ)設(shè)施健康監(jiān)測學(xué)會原主席Ansari教授基本假定的錯誤，揭示了任意方向力下光纖傳感器的應(yīng)變傳遞規(guī)律，統(tǒng)一了目前上的計算公式，成果被納入國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》；以上述新理論為基礎(chǔ)，建立了完善的光纖傳感器封裝工藝，發(fā)明了自主知識產(chǎn)權(quán)的七類光纖光柵傳感器和三類光纖法珀腔傳感器系列新產(chǎn)品。
光纖傳感器準(zhǔn)分布式陣列感測及解調(diào)技術(shù)：解決了光纖傳感器準(zhǔn)分布式陣列感測中的多種波分、頻分和時分復(fù)用技術(shù)，均優(yōu)于美國ptiphase公司技術(shù)；成果被集成發(fā)明為超寬帶可調(diào)諧環(huán)形腔摻鉺光纖激光器。
多類型傳感器同步采集裝備與狀態(tài)機架構(gòu)：研制出了基于PAC平臺的分布式多類型傳感器同步采集儀，該設(shè)備已通過東北國家計量測試中心機構(gòu)檢驗，性能完全超過MOI公司的主打產(chǎn)品。
李宏男教授團隊的此項科技發(fā)明完成了從核心技術(shù)到硬件設(shè)備到軟件集成到工程應(yīng)用的系列創(chuàng)新，技術(shù)裝備已得到批量化應(yīng)用，包括世界高等級深水港——天津港，世界大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)——大連市體育館，我國座單立柱海洋石油平臺——勝利油田平臺，非洲大跨度懸索橋——莫桑比克Maputo大橋等幾十項重大工程。共獲國家授權(quán)發(fā)明12項，實用新型6項，軟件著作權(quán)2項。
后植基礎(chǔ)理論研究是創(chuàng)新的沃土
李宏男教授團隊的獲獎項目主要技術(shù)產(chǎn)品為結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測領(lǐng)域國內(nèi)外，談及經(jīng)驗，他總結(jié)，注重基礎(chǔ)理論研究，用理論研究指導(dǎo)工程實踐。“我現(xiàn)在幾個科技研發(fā)方向，早都是從基礎(chǔ)理論開始，解決基本科學(xué)問題，然后應(yīng)用工程實際。”李宏男教授出版了很多專著，正式這些豐厚的理論研究基礎(chǔ)，使他從事科技發(fā)明眼界開闊，視野拓展，把脈領(lǐng)域前沿，抓準(zhǔn)問題方向。“解決基本科學(xué)問題，然后才能有產(chǎn)品，有工程應(yīng)用的技術(shù)。”“我們成功的地方就在于這么多年鋪就的基礎(chǔ)，沒有這么些年的基礎(chǔ)也做不到這個地步。”以理論研究為基礎(chǔ)，理論研究和工程應(yīng)用結(jié)合，相互補充、相互促進，后日臻豐富和完善。
“確定了一個方向之后，我們在理論研究過程中發(fā)現(xiàn)了工程需求，我們就去解決技術(shù)難題。這是一個過程，從無到有，發(fā)明了相關(guān)技術(shù)，形成了科技產(chǎn)品，解決了國家需求。”
“比如土木工程中輸電塔結(jié)構(gòu)有很多沒有解決的問題，其原因是搞電力的人不懂土木工程，搞土木工程的人不懂電力，所以，我開始從理論上研究，嘗試是兩個方向融合。當(dāng)我的研究取得突破性進展后，國家電網(wǎng)公司，華東電力實驗研究院等一些電力部門找到我，要和我合作，所以不論什么，為工程服務(wù)，你從基礎(chǔ)理論開始搞，搞出創(chuàng)新的東西，肯定會有用武之地。”
交叉研究拓展傳統(tǒng)學(xué)科是學(xué)科創(chuàng)新的發(fā)力點
土木工程是傳統(tǒng)學(xué)科，如何使老學(xué)科煥發(fā)新活力，需要為傳統(tǒng)學(xué)科注入新動力、開辟新方向、賦予新內(nèi)容，如何才能找到發(fā)力點和突破口，李宏男教授的經(jīng)驗就是創(chuàng)新，創(chuàng)新，再創(chuàng)新，而創(chuàng)新的渠道、源頭活水來自實踐，實際工程需要。
李宏男教授團隊的該項技術(shù)發(fā)明的關(guān)鍵詞在于“高靈敏度、解調(diào)、同步采集”，為此需要多學(xué)科的交叉融合、集成創(chuàng)新，它涉及土木、力學(xué)、光學(xué)、信號、微機電系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域。
選準(zhǔn)研究方向，明確科研目標(biāo)，從理論研究開始，腳踏實地，摸索前進，終收獲成果：出版學(xué)術(shù)專著4部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，SCI收錄72篇。主編完成我國結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測領(lǐng)域部國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和主編安全監(jiān)測基本術(shù)語國家規(guī)范各1部。
搭建好團隊，培養(yǎng)好人才是關(guān)鍵。教學(xué)相長，青年教師伊廷華、李鋼、任亮等骨干教師思維活躍，工作踏實，師生間交流討論，獲得啟迪、互相促進。“有些問題不是你看出來就能解決的，”營造良好的團隊氛圍很重要，能培養(yǎng)人，能出成果；“這些學(xué)生大多數(shù)并不是來自‘985’高校，由于他們自身的努力和實踐鍛煉，很快成為團隊的科研骨干。”
健康身體是從事科研工作的保障。飛機上寫報告，改論文，而且下飛機馬上投入工作，成為工作常態(tài)，從來沒覺得累。“體育運動已成為我生活的一部分”。李宏男教授常年堅持體育鍛煉，健康的身體帶來旺盛的精力，還有良好的工作心態(tài)：“有目標(biāo)很重要，有些人投入很多精力，財力和物力，可能短時間沒做出很有影響的成果；但是，只要堅持，堅持在做的過程中逐漸發(fā)現(xiàn)新問題，你就會取得成績。”
科技創(chuàng)新是國家贏得發(fā)展先機和走出轉(zhuǎn)形式、調(diào)結(jié)構(gòu)這個改革大關(guān)口的國之利器，李宏男教授作為一名科研工作者，以他30多年的不懈追求為注腳，親身踐行著滿足國家需求、為社會經(jīng)濟發(fā)展助力的光榮使命，這應(yīng)該是他為值得驕傲和為值得終生奮斗的事業(yè)。
