香港理工大學（理大）最近與西南交通大學及大連交通大學合作，將理大研發可用於監測鐵路及大型基建結構的「光纖光柵監測技術」試用於全國高鐵，以期進一步提升高鐵的可靠性和有效監測它的結構健康與安全。理大校長唐偉章教授與副校長（科研發展）衛炳江教授於上月中旬更獲邀請率領考察團乘搭京滬高鐵。參加考察團的成員包括多位校董、研究人員與學生會代表，他們對京滬高鐵的高質素服務留下了深刻的印象。
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理大與兩所內地高校的研究人員已在全國高鐵的多個路段安裝了光纖光柵監測系統。該系統中數百個先進的光纖光柵感測器將為工程人員提供如震動、加速率及溫度變化等大量重要資訊以監測列車、軌道與結構元件的狀況，從而進一步提升高鐵的結構健康與安全程度。
身兼光通訊講座教授的理大副校長（科研發展）衛炳江教授表示，光纖科技的發展日新月異，並已擴展至廣闊的應用層面，如傳感系統、生命科技、測量及結構工程。而鐵路工業是光纖科技其中一個重要應用的領域。
理大已建立了實力強大的跨部門研究團隊，鑽研光纖科技在不同範疇的應用。團隊骨幹成員包括理大電機工程學系何兆鎏教授、譚華耀教授、廖信儀博士；土木及結構工程學系倪一清教授、殷建華教授；機械工程學系周利民教授、成利教授；及電子計算學系王丹博士。
軌道與列車運作監測的工作在何兆鎏教授及譚華耀教授的指導及帶領下，研究小組已在高鐵的重要路段裝設了光纖光柵監測系統。該系統能對軌道及通過的列車作全時及全天候在線監測，並把測量數據傳送至理大再作深入分析。該監測系統具備多種功能，它不但能對軌道狀況的各種變化作實時監測，系統亦同時採集行駛中高鐵列車的車速、車軸計數、軸重平衡及振蕩等多種重要數據，以作記錄及詳細分析。光纖光柵監測系統除了對營運中的高鐵有著正面的效益外，對高鐵技術的研究及發展亦必定有所貢獻。
由理大鐵道工程跨學科研究召集人倪一清教授率領的研究小組與大連交通大學合作，在新一代高速檢測列車上安裝各類自研發的光纖感測器，完成在高鐵試驗先導段上的高速列車動態特性測試，小組研發的光纖風壓感測器已成功應用在此次「高速監測之旅」。
同時，在與西南交通大學的合作中，倪一清教授和殷建華教授利用自研發的光纖水準儀對高鐵路基的變形沉降進行監測，以掌握高鐵路基沉降的變化規律和發展趨勢。該小組目前與北車集團公司、大連交通大學、西南交通大學等合作，正在進行利用智能阻尼技術提高未來新一代高速動車組運行平穩性的合作研究。
由理大主辦，西南交通大學、北京交通大學、大連交通大學、臺灣中華顧問工程司、浙江大學和清華大學協辦的「第一屆高速及城際鐵路國際會議」將於今年七月二十至二十二日在深圳和香港舉行。
理大科研人員研發用於鐵路監測的光纖技術屢獲國際殊榮。二零零四年，譚華耀教授研發的「光纖光柵鐵路監測系統」於瑞士日內瓦舉行的第三十二屆國際發明及創新技術與產品展覽中榮獲金獎，另由何兆鎏與譚華耀兩位教授合力研發的「感測器與鐵路監察系統的應用」專案，亦於同年在上海市舉行的第五屆中國發明展中獲得銅獎。
理大校園內設有一所「智能鐵路研究實驗室」，積極進行有關鐵路安全的研究工作。實驗室由理大電機工程學系何兆鎏教授領導，乃專為進行改善鐵路基建營運與安全的研究而設。這些技術多年來經過不斷改良，已適用於實際環境及多個範疇。
理大機械工程學系的研究團隊基於在結構損傷檢測領域多年的研究經驗和成果，將致力於開展針對高速軌道運輸系統的多尺度即時診斷及監測技術的研究。研究團隊發展了一種基於超聲導波的即時診斷及健康監測技術，並設計出智慧診斷感測器網路用以監測高速軌道運輸系統關鍵部位的疲勞裂紋，腐蝕等缺陷。結合鐳射驅動感應技術該團隊將對橋樑、隧道、鐵軌、車體、底盤和輪軸等結構進行多尺度的健康檢測研究。
有關光纖技術的補充資料：
由理大研發的光纖光柵監測系統是基於一種刻寫於125微米直徑光學纖維中，10微米芯徑裡的一維光纖光柵。這種光柵能以反射光的波長變化反映感應值，由於波長是絕對參數，因此能高度準確地保存及傳送感應資訊。此外，光纖光柵感測器的另一獨特之處，是數以百計的光纖光柵感測器可安裝于單一光纖光纜並連接至數十千米的距離，並能同時感應各種環境轉變，如溫度、應變、振動、加速率及傾斜狀態等。換言之，一根小小的光纖便可取代數以千計的傳統監測裝備，得以準確地收集和處理大量的資訊。
傳統電子感測器需要大量空間安裝、繁複的電纜接駁和電磁遮罩以在實際應用時抵禦電磁干擾。與此比較，光纖光柵感測器可內藏於微型光纖中，兼且不受外間干擾影響，因此能監測電子感測器無法覆蓋的位置。隨著光纖光柵感測器的使用，許多以往無法進入的驗測點現已可利用光纖光柵感測器測量。這先進的光纖光柵科技已成功應用在不同的基建上。現時全世界最高的電視塔、樓高六百米的廣州塔亦有採用理大的光纖光柵感測器以監測其結構健康與安全。
（完）
