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鄭州電專:“電纜哨兵”電力零零柒團隊勇奪創(chuàng)新金獎

來源:河南高校資訊網(wǎng)     時間:2025-08-15    閱讀:

  本網(wǎng)訊 一群平均年齡不到21歲的年輕人,用兩年時間攻克了困擾電力行業(yè)數(shù)十年的地下電纜精準監(jiān)測難題,讓城市電網(wǎng)有了全天候的“神經(jīng)感知系統(tǒng)”。

  2025年初夏時節(jié),鄭州電力高等專科學校訓練中心實驗室依舊燈火通明。電力零零柒團隊的十名成員圍在一臺造型精巧的裝置前,屏息凝視著顯示屏上的數(shù)據(jù)流。當“故障定位精度0.01%,響應時間0.8秒”的測試結(jié)果跳出時,實驗室爆發(fā)出壓抑已久的歡呼——他們自主研發(fā)的地埋電纜接頭故障監(jiān)測裝置通過了最嚴苛的考驗。兩個月后,這項被專家譽為“地下電網(wǎng)CT”的創(chuàng)新成果,在2025年河南省創(chuàng)新大賽中閃耀全場,一舉奪得省賽金獎。

電網(wǎng)痛點:地下電纜的檢測困境

  現(xiàn)代城市的地下世界遠比想象中復雜。僅在鄭州,超過60%的城區(qū)供電依賴于地埋電纜系統(tǒng),這些深埋地下的電力動脈總長已突破3000公里,根據(jù)2024年中電聯(lián)電纜行業(yè)發(fā)展報告可知,全國地埋電纜總長度達180萬公里。然而,它們的接頭部位卻成為整個供電網(wǎng)絡中最脆弱的環(huán)節(jié)。

  “電纜故障分為低阻、高阻、短路、開路、泄漏性故障以及閃絡性故障。”2022年河南電力期刊中的專業(yè)分析指出,雖然各類檢測儀器應運而生,但因地埋電纜連接的復雜性、路徑的不確定性和運維人員的專業(yè)性差異,故障檢測效率仍遠不能滿足快速搶修需求。

  2023年冬季,鄭州某繁華商圈突發(fā)停電事故。搶修隊在寒風中奮戰(zhàn)18個小時,開挖7處路面才定位到故障點。目睹這一幕的電氣工程專業(yè)大二學生桂浩在工程日志中寫道:“每一次故障排查都像盲人摸象,我們能否給地下電纜裝上‘眼睛’?”這個問題成為電力零零柒團隊誕生的起點。

從零開始:一群年輕人的技術長征

  2024年初春,由桂浩發(fā)起的電力零零柒團隊正式組建。十名成員來自電氣工程、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)技術、供應鏈運營四個專業(yè),平均年齡20歲。他們給自己的團隊起了個充滿使命感的代號——“電纜哨兵”。

  研發(fā)之路遠超預期。團隊首先面臨的挑戰(zhàn)是如何穿透厚厚土層感知電纜狀態(tài)。傳統(tǒng)檢測方法是在電纜接頭事故后,檢修人員使用各類檢測儀器,挖開電纜接頭所在路面逐段排查,對城市來說,每小時停電造成的經(jīng)濟損失可達20億元量級。這與城市智慧電網(wǎng)持續(xù)供電的要求形成了尖銳矛盾。

  “我們花了三個月時間,嘗試了十七種傳感器方案。”團隊成員郝小茜展示著實驗室角落里堆滿的試驗品,“從傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測到溫度、濕度和局部放電多參量多模融合數(shù)據(jù)采集技術,實現(xiàn)了對地埋電纜接頭狀態(tài)的立體監(jiān)測。”

  技術攻關最緊張階段正值2024年暑假,團隊成員放棄回家,鏖戰(zhàn)在學校實驗室。大數(shù)據(jù)專業(yè)學生張碩回憶:“最熱的那周實驗室空調(diào)壞了,我們輪流抱著半導體制冷片給核心模塊降溫,身上衣服都能擰出水來。”

  這種拼搏精神讓人聯(lián)想到揚州工業(yè)職業(yè)技術學院的吳宇欣團隊——為測試高壓線纜破冰機器人,他們曾在盛夏鉆進零下20攝氏度的冷庫,每十分鐘輪換一班進行除冰試驗。

技術突圍:“電纜哨兵”的三大突破

  經(jīng)過500多個日夜的攻關,團隊終于迎來技術突破的關鍵時刻。在2025年春季的校內(nèi)科技成果展上,“電纜哨兵”地埋電纜接頭故障監(jiān)測裝置首次亮相便引起轟動,其創(chuàng)新亮點集中在三大核心技術突破上:

  多維感知融合系統(tǒng):裝置集成了溫度、濕度、局部放電三類傳感器,構建了電纜接頭狀態(tài)的全息畫像。

  邊云協(xié)同智能診斷平臺:借鑒圖神經(jīng)網(wǎng)絡技術的最新成果,團隊開發(fā)出輕量化的故障診斷算法模型,使檢測精度達到0.05級,誤差控制在0.01%—0.02%范圍內(nèi)。

  自取能長效供電模塊:創(chuàng)造性利用電纜自身電磁場感應取能,結(jié)合超低功耗電路設計,使設備使用壽命突破5年大關,解決了地下設備供電難題。

  2025年5月,該裝置在開封供電公司配合下,在杞縣供電公司埋設了首批10臺原型機。在連續(xù)遭遇三次強降雨考驗后,系統(tǒng)成功預警了一處即將發(fā)生的接頭擊穿故障,避免了區(qū)域停電事故。

巔峰時刻:金獎背后的社會價值

  7月的河南省創(chuàng)新大賽決賽現(xiàn)場,面對來自全省高校的數(shù)百件創(chuàng)新作品,電力零零柒團隊的展示格外引人注目。

  “我們的裝置不依賴人工巡檢,將故障定位時間從平均18小時縮短到1分鐘以內(nèi)。”郝小茜在答辯現(xiàn)場從容展示著實時監(jiān)測裝置。

  評審專家賽后評價:“這些年輕人抓住了數(shù)字電網(wǎng)轉(zhuǎn)型的核心痛點。他們開發(fā)的裝置相當于給地下電網(wǎng)裝上了“全天候CT掃描儀”,實現(xiàn)了從‘故障后搶修’到‘故障前預防’的革命性轉(zhuǎn)變。”

  這份殊榮背后是巨大的社會價值。據(jù)測算,該技術的推廣應用可使城市電纜故障排查成本降低70%,每年減少因開挖維修造成的道路封閉時間上萬小時。更重要的是,它能為高鐵、醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心等重要場所提供更可靠的電力保障。

青年擔當:從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的跨越

  賽場外,獲獎團隊成員的合影在校園網(wǎng)上被瘋狂轉(zhuǎn)發(fā)。但對他們而言,獎項不是終點,而是新的起點。

  “比賽期間就有三家電力設備企業(yè)表達了合作意向。”團隊指導教師吳景川透露,“我們正在籌建產(chǎn)學研聯(lián)合實驗室,計劃在鄭州高新區(qū)建立首條生產(chǎn)線。”

  這種將學術成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)應用的努力,與電力學子的實踐精神不謀而合。

  團隊成員孔卿印的工程筆記扉頁上寫著電力零零柒團隊的名言:“青春的擔當,既要有仰望星空的創(chuàng)新勇氣,更要有腳踏實地的攻堅毅力。”這句箴言正是這群00后技術先鋒的真實寫照。

  團隊即將啟程前往焦作,與當?shù)毓╇姽鹃_展規(guī)模化試點。窗外,鄭東新區(qū)的摩天大樓燈光璀璨,而地下深處,這群年輕人布設的監(jiān)測裝置正持續(xù)傳回數(shù)據(jù)流,如同為城市注入了全新的生命線。(鄭州電力高等專科學校供稿)


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