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陈伟民:光电仪器仪表的研发探索者

行业聚焦点中国仪表网2011年11月22日 09:37人气:3729

  导读:他将光纤传感器植入混凝土中,使建筑结构具有“感觉器官”;他积极探索,创新磁流变技术及其应用,拓宽研究领域;他深入实践,验证LED照明理论,解决实际应用问题,造福于民。他就是重庆大学光电工程学院陈伟民教授。
  
  陈伟民,教授、博士生导师,享受政府特殊津贴。1982、1988、1999先后获浙江大学光学仪器及工程学专业学士、重庆大学精密仪器及机械专业硕士、博士学位;并于1991~1992以访问学者身份留学日本东京农工大学。现任重庆大学光电技术及系统教育部实验室副主任、重庆大学985平台机械与光电系统及装备研究院副院长、重庆大学光电与测控技术研究中心主任、重庆市光电工程研究中心主任;兼任国际光学与光电子学会(SPIE)会员、中国光学学会理事、中国仪器仪表学会光机电系统集成分会副理事长、国家LED照明研发与产业联盟副秘书长,重庆光学学会理事长、重庆市LED照明研发与产业联盟秘书长、重庆市电子学会光电子专委会主任、重庆信息产业研究发展中心电子技术专家组组长、重庆市照明学会副理事长。
  
  陈伟民教授长期从事教学科研工作,深入于光纤技术及传感、精密测量与仪器、智能结构与系统等领域的研究,并取得了丰硕的成果,先后主持或参与完成了数十项国家及省部级科研项目,获省部级奖7项,申请与授权专利40余项;在各种期刊上发表学术论文300余篇。
  
  给建筑植入“感觉器官”
  
  随着中国现代化事业的日益进步,桥梁、大坝、公路、摩天大楼等基础设施拔地而起、雄冠全球。但伴随而来的基础设施的结构安全问题,且随着我国基础设施建设高峰之后,其安全运行与维护保养问题日渐突出。然而,目前针对基础设施人工定期检测的传统技术,已经完全无法适应当今规模巨大、结构复杂、技术先进、数量众多的基础设施安全运行要求,这些传统技术不仅技术手段单一、检测参数有限,且每次检测都需要浪费大量的人力、金钱和时间,检测结果往往受环境条件、操作人员素质与责任心等客观和主观条件的影响、误差较大,难以满足结构安全监测的要求。因此基础设施结构状态监测技术及仪器,成为保障我国众多基础设施结构安全迫切而长远的需求。
  
  为此,陈伟民教授将信息技术融入结构工程领域,研究将传感器植入建筑结构内部,使其具有“感觉器官”,从而使其能够“感知”自身的健康状况、进行自我体检,以便及时发现结构安全隐患,避免突发性灾难事故的发生。为了能够全面“感知”建筑结构的各种“疾病先兆”,就必须像医院有听诊器、心电图、CT机等不同类别的系列医疗检测仪器一样,也要有位移、变形、振动等不同参数类别的系列“感觉器官”。陈伟民教授在国家重点基金、国家863、国家科技攻关等国家及省部级项目的支持下,发挥其在光电检测方面的特长,率领其团队坚持了20余年的艰苦研究,最终发明了激光、光纤、光电等类型的应力、形变、位移、裂缝、振动、沉降等不同的传感器,开发出了基础设施结构状态监测的系列仪器,获得近20项专利、填补多项空白。他将光纤传感器植入混凝土、将光电传感器植入桥梁、将激光传感器装入高塔,还攻克了系统的现场应用、长期可靠性等技术瓶颈,使结构工程界要给建筑结构赋予“感觉器官”的梦想逐步走向现实。
  
  迄今为止,由陈伟民教授主持研发的结构状态监测的传感器系统,已经逐步从传感器、系统,到仪器系列,这使得建筑结构具有“感官”与“神经”、能够自我“诊断”结构“疾病”的梦想也一步步走向现实。其成果成功地应用于重庆、四川、河南、湖北、浙江等地的十多座不同类型的特大型桥梁、高炉,取得了极大的社会、经济效益,得到广泛的社会认同,也获得了三项省部级奖励。
  
  由于这个技术可以使桥梁、公路、隧道、高层建筑等的管理人员不到现场就能完成基础设施的长期、实时、自动监测,能够及时发现结构异常、预警潜在的结构安全事故、大幅提高基础设施的检测效率、降低维护费用,具有极大的潜在社会、经济效益,因此陈伟民决心带领其团队继续努力,将这项先进技术发扬光大,以便彻底解除基础设施运行的安全隐患,为基础设施的安全运行做出更大的贡献。
  
  智能结构技术化解振动难题
  
  在汽车、列车、舰船以及建筑等装置、设施中,结构的振动会降低乘坐的舒适性、结构的安全性,甚至会使结构产生重大损伤,因此如何抑制结构的有害振动,成为困扰机械工程师的难题。而结构振动的主动控制技术,是国际研究的前沿课题,其中利用磁流变材料阻尼可控特点、实现结构振动的主动控制,是一个较为有前途的方法,在汽车制造业、机械制造、液压控制、机器人领域及建筑结构等领域,展现出了广阔的应用前景。陈伟民教授与其团队一起,跟踪国际前沿、在此领域进行了10余年的研究。
  
  在国家自然科学基金重点项目、国家863高科技项目、重庆市自然科学基金重点项目、国家中小企业创新基金等10余项国家及省部级基金和攻关项目的支持下,陈伟民教授的团队先后开发出汽车磁流变阻尼器、通过400万次耐久性试验;研制出汽车磁流变智能悬架系统样机,分别成功实现国产微型客车、轿车的改装样车,将汽车的垂直振动降低了20~30%,并通过了近万公里的实际行驶考核,达到了满意的效果。
  
  基于磁流变技术不仅在阻尼方面具有独特的优点,还能应用与传动、加工等方面,能满足仿生智能材料的特殊要求,因而在机械、土木、电力、航海等领域的智能减振、主动降噪,以及机械手、机器人、仿人肌肉等仿生智能机构上具有极为广泛潜在应用前景,拓宽了汽车、机器人等行业的新方向。
  
  陈伟民教授的团队在该领域先后获得近20项发明专利,三项省部级奖励。
  
  用LED照亮城市
  
  半导体照明作为新一代光源,近年来飞速发展、受到业界高度重视,陈伟民教授也高度关注此新兴战略产业的发展。
  
  LED照明产业在一穷二白的条件下,为了集聚各方力量、尽快实现产业腾飞,在主管部门的大力支持下,陈伟民教授发起创立了重庆LED照明研发与产业联盟——这是国内首批LED照明产业的地方联盟。他主持重庆市科技攻关重大专项,用科技手段引领产业发展,推动重庆市LED产业迅速腾飞,使重庆成为西部重要的LED照明产业基底、国家十城万盏首批启动城市。为了提升LED产品的质量,建成了重庆市LED产品检测与设计平台,为国内10余个城市、40余家企业、100余款LED灯具产品进行了检测,既为重庆市的国家十城万盏工程提供了质量与技术保障,也为众多产品提出了改进设计方案,推动了产品的技术进步。
  
  此外,陈伟民教授还参与了国家、重庆市的“十二五”半导体照明产业发展规划;发起、参与、组织了首届重庆市LED照明创新创意大赛;组织、协办、参与了多个国内LED照明产业、学术的会议。
  
  近几年来,陈伟民教授带领其研究团队,在LED隧道智能照明、LED道路照明、LED车用照明、LED医用照明,以及LED大功率照明的散热设计、LED景观灯饰照明灯具的规范、LED非接触测量、半导体照明产品可靠性预测理论与寿命试验研究等方面取得累累成果,获省部级奖励一项、专利10余项。
  
  陈伟民教授期望用自己的勤奋与智慧,用LED照亮城市、农村,照亮千家万户,造福于民。
(本文来源:中国科技财富 转载请注明出处
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