香港理工大學國家軌道交通電氣化與自動化工程技術研究中心香港分中心研發的「光纖光柵傳感器」為高鐵保駕護航/資料圖

　　大公網12月27日訊 2016是國家高鐵「走出去」計劃元年，從雅萬高鐵到坦贊鐵路，從俄羅斯的嚴寒山地到美國的酷熱沙漠，都將看到中國高鐵的身影。為保證高鐵可在不同環境下安全運行，香港理工大學國家軌道交通電氣化與自動化工程技術研究中心香港分中心研發的「光纖光柵傳感器」將隨高鐵一起奔馳四方、走出國門，擔當「隨車醫生」與「安全衛士」，為千萬人的出行保駕護航。

　　平凡樸素，是分中心主任倪一清教授給記者的第一印象。他穿着一件印有理大logo的夾克衫，在中心的會議室裏接受記者專訪。也許是長年從事安全技術研究養成的謹慎作風，採訪中倪教授一直保持神情嚴肅，對記者暴露出的技術知識錯誤亦會毫不留情地指正。而自稱「理大老年獎獲得者」，算是倪教授不輕易展示的「獨家幽默」了。

　　「火眼金睛」檢測京滬高鐵

　　2015年10月，理工大學獲國家科技部批准，成立國家軌道交通電氣化與自動化工程技術研究中心香港分中心。在倪教授看來，實驗室的成立其實水到渠成：「早在分中心成立之前，學校就成立了跨學科的鐵路研究團隊。我們研發的光纖光柵監測系統，在京滬高鐵、蘭新鐵路尚未通車前，就已經對其進行了多次檢測。」

　　「光纖光柵監測系統」名頭響亮，但究竟系統的原理為何，優勢又在哪，記者也是一知半解。為此，倪教授拿出了平時用的展示材料，耐心地講解起這個高鐵「安全衛士」。

　　「我們平時搭乘列車，有時候會覺得震動很大，乘車不舒服，這就是列車車輪出現了扁疤或者多邊形，傳感器的作用就是發現列車哪些地方出現了扁疤。扁疤雖然只有幾微米，但因為高鐵運行速度快，卻會對高鐵產生極大震動。」倪教授介紹，所謂的光纖光柵監測系統，其實就是將碳纖維拉成光纖，再刻成光柵以安裝在列車和鐵軌上的傳感器。光柵接收到激光信號後，會有反射波長，根據列車不同位置光柵反射回的波長情況，就可實時監測列車安全。

　　「守株待兔」小身材大本領

　　高鐵線路短則幾百公里，長則幾千上萬公里，要在這麼多地方放置傳感器豈非天方夜譚？倪教授為記者解惑指，光纖傳感器高明之處就在於利用鐵軌監測列車，即在鐵軌的某一小段放置傳感器，只要保證傳感器鋪放長度稍大於一個車輪周長，就能將所有經過這一段的列車車輪全部監測一次。同理，也可利用在車輪上放置傳感器監測鐵軌。倪教授將這種方法形容為「守株待兔」。

　　對於光纖光柵傳感器的優勢，倪教授認為，一方面，傳統的傳感器使用電信號會受到火車及鐵軌產生的電磁信號干擾，而光纖則不存在這個問題；另一方面，中心研發的傳感器質量小，可直接安裝在高鐵上，並不影響列車正常運行。

　　整體性「智造」高鐵谷出口

　　中國高鐵網發展越來越快，分中心亦希望站在更高的角度為國家高鐵戰略提供幫助。「分中心由兩個學院共五個學系的教授聯合組成，所以我們希望從整體性、宏觀性的角度研究高鐵。」倪教授向記者展示了分中心的多個研究方向，其中不少課題都極具前瞻性，例如有教授提出將高鐵列車作為移動大氣觀測平台，通過衛星定位系統，高鐵跑到哪裏，就可以收集當地的氣象數據，或能為天氣預報、霧霾研究等提供支持。

　　在倪教授看來，這樣的研究恰逢其時：「現在中國高鐵出口到不少發達國家，他們考慮層面比想像要廣闊，如對環境的影響、能否達到零能源損耗等。」倪教授說，只將高鐵當成一個交通工具來研究已經過時，對高鐵與外部環境的關係看做整體來研究才是未來新趨勢。

　　倪教授說，他希望傳感器能夠成為列車的一個部分，而不再需要分開安裝，「只有這樣，高鐵才能成為一個智能化的產品。」