近日，紹興文理學院無源光纖光聲氣體傳感團隊在大型電氣設備運行狀態監測領域取得重要進展，其研究成果為保障國家電網大型變壓器運行安全提供了新的思路與技術支持。

隨著工業規模的逐步擴大，我國對電力的需求日益增加。大型變壓器作為電力傳輸與分配的核心設備，其運行狀態的穩定與否直接關系到電網的安全與可靠。然而，傳統監測手段在實時性、精準度及抗干擾能力等方面存在局限，難以滿足日益復雜的監測需求。在此背景下，紹興文理學院無源光纖光聲氣體傳感團隊聚焦前沿技術，致力于無源光纖光聲氣體傳感技術在變壓器運行狀態監測領域的應用研究。

圖1 光纖Fabry-Perot聲波傳感器

該團隊憑借深厚的學術積淀與持續的創新，成功攻克了多項技術難題。在傳感器的設計與優化方面，團隊研發出基于新型材料與結構的懸臂增強型光纖Fabry-Perot聲學傳感器，顯著提升了光聲信號探測的靈敏度與穩定性。該傳感器在1000Hz處的靈敏度高達20000nm/Pa，比傳統電學聲波傳感器的信噪比高一個數量級。這一成果使得傳感器能夠更精準地捕捉變壓器故障特征氣體受激發產生的微弱光聲信號，為故障的早期診斷提供了有力依據。

在系統集成與應用層面，團隊搭建了基于無源光纖光聲氣體傳感技術的變壓器運行狀態監測系統。該系統巧妙融合了光纖通信與光聲光譜技術，利用光纖作為信號傳輸介質，有效避免了大型變壓器周邊的強電磁環境干擾，確保了數據測量與傳輸的準確性。在實際應用中，系統可實時監測變壓器油中溶解故障特征氣體的種類與濃度變化，通過對這些氣體的分析，能夠及時發現變壓器內部潛在的絕緣、過熱等故障隱患，并及時發出預警信號，為運維人員爭取寶貴的搶修時間。該團隊與國內外知名高校和研究院所聯合開發的光聲光譜氣體傳感系統已在部分國家電網變電站開展應用示范，并取得了顯著成效。

圖2團隊成員的開發過程以及制成的光纖光聲氣體傳感器（智能光鼻）

紹興文理學院無源光纖光聲氣體傳感團隊的這一研究成果，不僅豐富了變壓器運行狀態監測的技術手段，也為國家電網的智能化升級與安全穩定運行提供了重要支撐。未來，團隊將繼續深化研究，進一步優化傳感器性能與系統功能，推動無源光纖光聲氣體傳感技術在電力行業的廣泛應用，為保障國家能源安全貢獻更多智慧與力量。