加拿大博士后用光纤传感技术预警尾矿坝垮塌 荣膺MITACS创新奖

分布式传感的大坝监测解决方案

2024年，加拿大卡尔加里大学的地球、能源和环境领域的博士后研究员Susanne Ouellet，因其在在检测尾矿坝早期预警信号监测系统方面的研究工作而获得 Mitacs创新奖。

在萨斯喀彻温省矿区，Susanne Ouellet 博士在尾矿坝旁自拍，身旁是她所安装的分布式声学传感系统

时间回到 2019 年，Susanne Ouellet在采矿业担任岩土工程师，当时巴西一家铁矿的尾矿坝坍塌，释放出数百万立方米的尾矿，造成 272 人死亡。

这场灾难暴露了传统监测系统的不足，尽管大坝配备大量仪表，但一份报告指出，在大坝坍塌之前，没有任何监测检测到任何变化。

这场悲剧促使24岁的Ouellet深刻反思：“如何才能避免类似的悲剧再次上演？尾矿坝监测技术在解决这个问题方面可以发挥什么作用？”

为探寻答案，Ouellet在副教授Jan Dettmer博士的指导下前往卡尔加里大学进行博士研究，专注于利用新兴光纤传感技术监测尾矿坝性能。

她采用的分布式声学传感（DAS）技术，能将光纤电缆转化为高灵敏度传感器，实时检测尾矿坝中的应变、温度和地震干扰变化，为工程师提供详细的问题信息。

Ouellet的研究让她成为加拿大Mitacs从数千个项目中选出的八位获奖者之一。

在渥太华国家艺术中心的颁奖典礼上，Ouellet接过奖杯，眼中满是惊喜与感激。“这非常令人惊讶和出乎意料，”她说道，“我很感激我的主管提名我。”她补充说，获得该奖项是一种荣誉，激励她不断前进。

而她的研究也得到了Dettmer的高度认可，认为其为提高尾矿坝安全性提供了机会，且对监测建筑结构具有重要意义。

使用最先进的监控解决方案

沿着尾矿坝埋设的光缆的大致位置。

Ouellet所采用的监控解决方案—分布式声学传感（DAS）技术，该技术将行业标准的光纤电缆转化为一系列高灵敏度传感器，能够检测尾矿坝（用于储存采矿废料的填土堤坝）中的应变、温度和地震干扰的变化。安装后，电缆会实时发送信息，以便岩土工程师可以详细了解问题发生的时间和地点。

尾矿坝事故并非个例，在加拿大也并非罕见，2014年，卑诗省中部的波利山尾矿坝溃坝事故对原住民社区造成了严重危害。随着采矿和矿产需求的增加，事故的风险也在上升。

Ouellet的研究有助于降低尾矿坝相关风险，为此她创立了清洁技术初创公司 Lumidas，推动技术商业化。“我起初没打算创业，”她坦言，“随着对技术功能及应用潜力的深入了解，我对其兴奋不已，决定投身创业。”

在尾矿坝监测领域，英国Silixa公司的分布式光纤声学传感系统（DAS）占据重要地位。其DAS系统能实时监测尾矿坝的应变、温度和地震干扰变化，为工程师提供精准数据，即使在恶劣环境下也能稳定运行。

三合智能作为英国Silixa公司在中国市场的独家合作伙伴，正积极推动该技术在中国的应用，期望与更多伙伴一起推动尾矿坝监测行业的发展，为国内市场带来高效、精准的监测解决方案。