太赫茲燃氣管道無損檢測技術(shù)——華太極光的創(chuàng)新解決方案匯報人：施杰時間：2025年9月11日01華太極光：太赫茲領(lǐng)域的領(lǐng)航者02太赫茲無損檢測原理介紹03燃氣管道檢測困局與太赫茲破局之道04華太極光太赫茲檢測產(chǎn)業(yè)化成果展示江建立了太赫茲產(chǎn)業(yè)協(xié)作配套基地。2023華太極光光電技術(shù)有限公司成立于2017年6月8日，由兵器工業(yè)北方光電集團江蘇北方湖光光電有限公司、浙江華東光電儀器有限公司、上海新微科技集團有限公司、上海上理太赫茲科技有限公司、上海大鴻資產(chǎn)管理有限公司及上海太赫茲管理咨詢合伙企業(yè)（有限合伙）等聯(lián)合出資設(shè)立的高新技術(shù)企業(yè)，注冊資本1.4億元，江建立了太赫茲產(chǎn)業(yè)協(xié)作配套基地。20232024企業(yè)使命：2024企業(yè)使命：讓太赫茲創(chuàng)造新發(fā)現(xiàn)企業(yè)愿景：做中國太赫茲產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑者發(fā)展理念：開放合作，凝聚發(fā)展文化理念：砥礪前行，追求卓越，同心協(xié)力，逐夢未來業(yè)務(wù)板塊：工業(yè)成像，光譜檢測，光電感知國家太赫茲科學(xué)技術(shù)前沿基礎(chǔ)科學(xué)中心董事長：莊松林中國工程院院士光學(xué)專家上海理工大學(xué)光電信息與計算機工程學(xué)院院長、博士生導(dǎo)師中國兵器工業(yè)集團有限公司科技委委員中國兵器北方光電集團有限公司研究員董事長：莊松林中國工程院院士光學(xué)專家上海理工大學(xué)光電信息與計算機工程學(xué)院院長、博士生導(dǎo)師中國兵器工業(yè)集團有限公司科技委委員中國兵器北方光電集團有限公司研究員上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)兼職教授教育部光學(xué)儀器與系統(tǒng)工程研究中心國家111太赫茲精準生物醫(yī)學(xué)學(xué)科創(chuàng)新引智基地上海市現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)重點實驗室太赫茲管理產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢技術(shù)優(yōu)勢模式優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢技術(shù)優(yōu)勢模式優(yōu)勢資源優(yōu)勢2024年，榮獲楊浦區(qū)雙創(chuàng)小巨人企業(yè)殊榮；2殊榮，并順利取得高新技術(shù)企業(yè)認證；2022年，榮獲教育部高等2024年，榮獲楊浦區(qū)雙創(chuàng)小巨人企業(yè)殊榮；2殊榮，并順利取得高新技術(shù)企業(yè)認證；2022年，榮獲教育部高等成果（科學(xué)技術(shù)）技術(shù)發(fā)明一等獎......質(zhì)量管理體系方面，嚴格遵循GJB900C-2017國已取得相應(yīng)質(zhì)量體系認證。目前，已獲取授權(quán)專利共計77項，太赫茲融合智能檢測專注于在科研、工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)與人工智能、機器視覺等技術(shù)相融合的創(chuàng)極拓展應(yīng)用領(lǐng)域，已陸續(xù)在煙草、建筑、物能源風(fēng)電、航空航天、安防等重點行業(yè)、領(lǐng)太赫茲成像擁有太赫茲指紋光譜、太赫茲煙箱類圖像、太赫茲物流包裹類圖像、太赫茲幕墻掛件掛鉤類圖像、太赫茲危險物品類圖像等海太赫茲成像擁有太赫茲指紋光譜、太赫茲煙箱類圖像、太赫茲物流包裹類圖像、太赫茲幕墻掛件掛鉤類圖像、太赫茲危險物品類圖像等海量數(shù)據(jù)，助力人工智能以及相關(guān)智能策略。太赫茲數(shù)據(jù)平臺脈沖太赫茲成像技術(shù)（TDS）掌握前沿的圖像處理、機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)算法，具備處理和分析圖像數(shù)據(jù)、實現(xiàn)自動化決{連續(xù)波掃描成像太赫茲成像技術(shù)連續(xù)太赫茲成像技術(shù)面陣實時成像脈沖太赫茲成像技術(shù)（TDS）掌握前沿的圖像處理、機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)算法，具備處理和分析圖像數(shù)據(jù)、實現(xiàn)自動化決{連續(xù)波掃描成像太赫茲成像技術(shù)連續(xù)太赫茲成像技術(shù)面陣實時成像太赫茲成像雷達掃描成像光學(xué)相干斷層掃描成像技術(shù)（OCT）先進算法01華太極光：太赫茲領(lǐng)域的領(lǐng)航者02太赫茲無損檢測原理介紹03燃氣管道檢測困局與太赫茲破局之道04華太極光太赫茲檢測產(chǎn)業(yè)化成果展示太赫茲成像技術(shù)得益于該輻射波段的獨特性質(zhì)，極易透過非極性和非金屬材料，包括陶瓷、塑料、木材等常見卻無法被紅外、可見光透射的材料，并且與工業(yè)X光成像、CT成像相比，無輻系統(tǒng)組成：飛秒激光器、太赫茲天線、光路模塊、結(jié)構(gòu)模塊、電氣模塊、AI邊緣計算模塊、軟件模塊、掃描樣另一束飛秒脈沖激光將作為探測光，與從樣品中透射/反射出的載有樣品信息的太赫茲電磁脈沖共線經(jīng)過太赫茲探測1rf1rfEmentrfEmentEdefect2Edefect1太赫茲脈沖在穿過不同介質(zhì)界面時會產(chǎn)生反射第一個反射峰Esurf對應(yīng)于空氣與材料表面的界面。若材料第一層內(nèi)部存在分層、空洞等缺陷，會在相應(yīng)深度位置產(chǎn)生額外的反射峰Edefect最后一個強反射峰Emetal對應(yīng)于材料第一層與材料第2層的界面同時，可以獲得材料厚度二維成像能很直觀看出缺陷大小和水平位置，可以基于時域成法二維成像能很直觀看出缺陷大小和水平位置，可以基于時域成法n式中Sam表示樣品中采用的成像參數(shù)的值，使用的參數(shù)為時域最大值。n其中Amin=min(Sam(x,y,t))，表示所有樣品點中所選成像參數(shù)幅值最小像素點的值。nAmax=max(Sam(x,y,t))，表示所有樣品點中所選成像參數(shù)幅值最大像素點的值。數(shù)01華太極光：太赫茲領(lǐng)域的領(lǐng)航者02太赫茲無損檢測原理介紹03燃氣管道檢測困局與太赫茲破局之道04華太極光太赫茲檢測產(chǎn)業(yè)化成果展示PE管道優(yōu)缺點PE管道優(yōu)缺點隨著國家“碳達峰、碳中和”政策的出臺，天然氣在我國能源消費結(jié)構(gòu)中配置比重增加。2021年，我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報指出天然氣的產(chǎn)量為2075.8億m3，首次突破2000億m3，同比增長8%。PE管道因其具有耐腐蝕、流阻小、抗震等優(yōu)點在我國發(fā)展迅速，被廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)埋地燃氣管線。在新建設(shè)的城鎮(zhèn)燃氣管道中70%以上為PE管，且新近鋪設(shè)的中低壓城鎮(zhèn)燃氣管中這一比例更是超過90%。根據(jù)美國塑料管道數(shù)據(jù)庫委員會(PPDC)在2020年對聚乙烯管道失效位置的統(tǒng)計，69.7%的管道失效發(fā)生在管件接頭位置。現(xiàn)有的城鎮(zhèn)燃氣聚乙烯管道施工驗收程序中，僅憑接頭的外觀和壓力試驗判定接頭是否合格，無法判斷接頭內(nèi)部是否存在缺陷，存在較大安全隱患。管管PE管道PE管道爆炸事故至導(dǎo)致管道破損。常規(guī)的無損檢測方法主要有超聲波檢測、紅外熱成像檢測、射線檢測等，但上述方法在PE管道無損檢測的實際應(yīng)用中有一定的局限性。超聲波檢測熱紅外檢測X射線檢測太赫茲檢測太赫茲無損檢測技術(shù)太赫茲無損檢測技術(shù)運用太赫茲無損檢測技術(shù)對PE管道預(yù)制缺陷樣品的掃描、分析和類比，建立缺陷光譜數(shù)據(jù)庫，將缺陷類型、融合計算機算法學(xué)習(xí)技術(shù)，建立PE管道接頭缺陷的分析檢測方法，并對檢測方法進行驗證，對方法涉及的準 光譜信息 光譜信息反射太赫茲信號輸出太赫茲信號典型缺陷進行規(guī)范進行規(guī)范缺陷分析檢測方法不同缺陷檢測光譜示意圖金屬缺陷樣品和無缺陷樣品均有含金屬缺陷樣品連續(xù)發(fā)生兩次半波損失，故樣品上表面和金屬界金屬不吸收太赫茲波能量，這使得反射波的振幅最大，甚至大于上表面反射峰。在反射信號波形DN160孔洞4mm缺陷管道的原始波形氣孔缺陷會產(chǎn)生四個反射峰，而金屬缺陷只會產(chǎn)生氣孔缺陷的波峰與上表面DN160孔洞4mm缺陷管道的原始波形氣孔缺陷會產(chǎn)生四個反射峰，而金屬缺陷只會產(chǎn)生氣孔缺陷的波峰與上表面波峰方向相反，而金屬缺陷的波峰與上表面波峰方向一致。這是由于前者連續(xù)發(fā)生兩次半波損失，后截取的時域波形氣孔缺陷二維圖像利用截取的所有點只包含孔洞缺陷上下表面反射峰的時域波形段，進行二維成像縱坐標范圍對應(yīng)于孔洞缺陷的直徑，孔洞缺陷的直徑為3mm，橫坐標范圍對應(yīng)孔夾雜（泥沙/金屬）、空洞（內(nèi)表面/外表面/管身）一種基于深度學(xué)習(xí)的非金屬管道缺陷檢測方法一種非金屬管道太赫茲無損檢測數(shù)據(jù)庫建立方法非金屬管道太赫茲無損檢測系統(tǒng)及方法一種管道檢測裝置基于太赫茲時域光譜技術(shù)的管道防腐涂層在線檢測與閉環(huán)控制系統(tǒng)及方法一種基于太赫茲時域光譜技術(shù)的聚乙烯管道老化評估方法一種基于太赫茲無損檢測技術(shù)的油氣管道修復(fù)效果檢驗方法01華太極光：太赫茲領(lǐng)域的領(lǐng)航者02太赫茲技術(shù)：開啟無損檢測新時代03燃氣管道檢測困局與太赫茲破局之道04華太極光太赫茲檢測產(chǎn)業(yè)化成果展示風(fēng)電葉片在生產(chǎn)端和運維端對增強玻璃纖維材料的內(nèi)部缺陷目參數(shù)檢測頻率THz波段橫向分辨率縱向分辨率檢測速度供電方式太赫茲風(fēng)電葉片缺陷智能無損檢測系統(tǒng)（T分層缺陷分層缺陷解決線纜內(nèi)部缺陷的高精度、有效檢測。參數(shù)檢測方式旋轉(zhuǎn)式檢測小角度反射探頭工作電壓（V）AC220V工作環(huán)境溫度(℃)掃描范圍（ps）靜態(tài)功耗（W）掃描速度Hz相對濕度航空航天熱防護材料結(jié)構(gòu)檢測復(fù)合材料缺陷檢測隔熱泡沫空洞缺陷隔熱陶瓷裂痕缺陷玻纖材料分層缺陷航空航天產(chǎn)品中大量采用各種新型復(fù)合材料、隔熱泡沫等（如），隔熱泡沫空洞缺陷隔熱陶瓷裂痕缺陷玻纖材料分層缺陷涂層檢測零部件缺陷檢測涂層檢測綜合解決復(fù)合材料生產(chǎn)制造和運維過程中的質(zhì)量檢測。涂層厚度零部件檢測天線罩裂痕、分層缺陷檢測涂層表面劃痕零部件檢測天線罩裂痕、分層缺陷檢測參數(shù)指標橫向分辨率0.5mm縱向分辨率0.03mm工作模式透射式、反射式工作溫度-10℃~40℃工作濕度20%~90%RH電源AC220V、2A4典型行業(yè)解決方案-絕緣子絕緣子是電力系統(tǒng)安全的核心部件，其近表面與傳統(tǒng)檢測手段（紅外、激光超聲等）存在精度不足（僅毫米聚乙烯圓柱樣本 聚乙烯圓柱樣本旋轉(zhuǎn)掃描，識別0~15mm深度，1~2mm氣隙成像24000020000強度強度-20000-40000-60000樣品（環(huán)氧樹脂Al2O3厚度4mm）墊高1mm46ps46ps46ps46ps050100150