2025年初夏時(shí)節(jié)，鄭州電力高等專(zhuān)科學(xué)校訓(xùn)練中心實(shí)驗(yàn)室依舊燈火通明。電力零零柒團(tuán)隊(duì)的十名成員圍在一臺(tái)造型精巧的裝置前，屏息凝視著顯示屏上的數(shù)據(jù)流。當(dāng)“故障定位精度0.01%，響應(yīng)時(shí)間0.8秒”的測(cè)試結(jié)果跳出時(shí)，實(shí)驗(yàn)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(cè)裝置通過(guò)了最嚴(yán)苛的考驗(yàn)。兩個(gè)月后，這項(xiàng)被專(zhuān)家譽(yù)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(chǎng)，一舉奪得省賽金獎(jiǎng)。
電網(wǎng)痛點(diǎn)：地下電纜的檢測(cè)困境
現(xiàn)代城市的地下世界遠(yuǎn)比想象中復(fù)雜。僅在鄭州，超過(guò)60%的城區(qū)供電依賴(lài)于地埋電纜系統(tǒng)，這些深埋地下的電力動(dòng)脈總長(zhǎng)已突破3000公里，根據(jù)2024年中電聯(lián)電纜行業(yè)發(fā)展報(bào)告可知，全國(guó)地埋電纜總長(zhǎng)度達(dá)180萬(wàn)公里。然而，它們的接頭部位卻成為整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)中最脆弱的環(huán)節(jié)。
“電纜故障分為低阻、高阻、短路、開(kāi)路、泄漏性故障以及閃絡(luò)性故障。”2022年河南電力期刊中的專(zhuān)業(yè)分析指出，雖然各類(lèi)檢測(cè)儀器應(yīng)運(yùn)而生，但因地埋電纜連接的復(fù)雜性、路徑的不確定性和運(yùn)維人員的專(zhuān)業(yè)性差異，故障檢測(cè)效率仍遠(yuǎn)不能滿(mǎn)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(duì)在寒風(fēng)中奮戰(zhàn)18個(gè)小時(shí)，開(kāi)挖7處路面才定位到故障點(diǎn)。目睹這一幕的電氣工程專(zhuān)業(yè)大二學(xué)生桂浩在工程日志中寫(xiě)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(gè)問(wèn)題成為電力零零柒團(tuán)隊(duì)誕生的起點(diǎn)。
從零開(kāi)始：一群年輕人的技術(shù)長(zhǎng)征
2024年初春，由桂浩發(fā)起的電力零零柒團(tuán)隊(duì)正式組建。十名成員來(lái)自電氣工程、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)四個(gè)專(zhuān)業(yè)，平均年齡20歲。他們給自己的團(tuán)隊(duì)起了個(gè)充滿(mǎn)使命感的代號(hào)——“電纜哨兵”。
研發(fā)之路遠(yuǎn)超預(yù)期。團(tuán)隊(duì)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(cè)方法是在電纜接頭事故后，檢修人員使用各類(lèi)檢測(cè)儀器，挖開(kāi)電纜接頭所在路面逐段排查，對(duì)城市來(lái)說(shuō)，每小時(shí)停電造成的經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)20億元量級(jí)。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(gè)月時(shí)間，嘗試了十七種傳感器方案。”團(tuán)隊(duì)成員郝小茜展示著實(shí)驗(yàn)室角落里堆滿(mǎn)的試驗(yàn)品，“從傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)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(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地埋電纜接頭狀態(tài)的立體監(jiān)測(cè)。”
技術(shù)攻關(guān)最緊張階段正值2024年暑假，團(tuán)隊(duì)成員放棄回家，鏖戰(zhàn)在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室。大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生張碩回憶：“最熱的那周實(shí)驗(yàn)室空調(diào)壞了，我們輪流抱著半導(dǎo)體制冷片給核心模塊降溫，身上衣服都能擰出水來(lái)。”
這種拼搏精神讓人聯(lián)想到揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的吳宇欣團(tuán)隊(duì)——為測(cè)試高壓線(xiàn)纜破冰機(jī)器人，他們?cè)谑⑾你@進(jìn)零下20攝氏度的冷庫(kù)，每十分鐘輪換一班進(jìn)行除冰試驗(yàn)。
技術(shù)突圍：“電纜哨兵”的三大突破
經(jīng)過(guò)500多個(gè)日夜的攻關(guān)，團(tuán)隊(duì)終于迎來(lái)技術(shù)突破的關(guān)鍵時(shí)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(cè)裝置首次亮相便引起轟動(dòng)，其創(chuàng)新亮點(diǎn)集中在三大核心技術(shù)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(lèi)傳感器，構(gòu)建了電纜接頭狀態(tài)的全息畫(huà)像。
邊云協(xié)同智能診斷平臺(tái)：借鑒圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新成果，團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出輕量化的故障診斷算法模型，使檢測(cè)精度達(dá)到0.05級(jí)，誤差控制在0.01%—0.02%范圍內(nèi)。
自取能長(zhǎng)效供電模塊：創(chuàng)造性利用電纜自身電磁場(chǎng)感應(yīng)取能，結(jié)合超低功耗電路設(shè)計(jì)，使設(shè)備使用壽命突破5年大關(guān)，解決了地下設(shè)備供電難題。
2025年5月，該裝置在開(kāi)封供電公司配合下，在杞縣供電公司埋設(shè)了首批10臺(tái)原型機(jī)。在連續(xù)遭遇三次強(qiáng)降雨考驗(yàn)后，系統(tǒng)成功預(yù)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(shí)刻：金獎(jiǎng)背后的社會(huì)價(jià)值
7月的河南省創(chuàng)新大賽決賽現(xiàn)場(chǎng)，面對(duì)來(lái)自全省高校的數(shù)百件創(chuàng)新作品，電力零零柒團(tuán)隊(duì)的展示格外引人注目。
“我們的裝置不依賴(lài)人工巡檢，將故障定位時(shí)間從平均18小時(shí)縮短到1分鐘以?xún)?nèi)。”郝小茜在答辯現(xiàn)場(chǎng)從容展示著實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置。
評(píng)審專(zhuān)家賽后評(píng)價(jià)：“這些年輕人抓住了數(shù)字電網(wǎng)轉(zhuǎn)型的核心痛點(diǎn)。他們開(kāi)發(fā)的裝置相當(dāng)于給地下電網(wǎng)裝上了“全天候CT掃描儀”，實(shí)現(xiàn)了從‘故障后搶修’到‘故障前預(yù)防’的革命性轉(zhuǎn)變。”
這份殊榮背后是巨大的社會(huì)價(jià)值。據(jù)測(cè)算，該技術(shù)的推廣應(yīng)用可使城市電纜故障排查成本降低70%，每年減少因開(kāi)挖維修造成的道路封閉時(shí)間上萬(wàn)小時(shí)。更重要的是，它能為高鐵、醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心等重要場(chǎng)所提供更可靠的電力保障。
青年擔(dān)當(dāng)：從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的跨越
賽場(chǎng)外，獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)成員的合影在校園網(wǎng)上被瘋狂轉(zhuǎn)發(fā)。但對(duì)他們而言，獎(jiǎng)項(xiàng)不是終點(diǎn)，而是新的起點(diǎn)。
“比賽期間就有三家電力設(shè)備企業(yè)表達(dá)了合作意向。”團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)教師吳景川透露，“我們正在籌建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，計(jì)劃在鄭州高新區(qū)建立首條生產(chǎn)線(xiàn)。”
這種將學(xué)術(shù)成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的努力，與電力學(xué)子的實(shí)踐精神不謀而合。
團(tuán)隊(duì)成員孔卿印的工程筆記扉頁(yè)上寫(xiě)著電力零零柒團(tuán)隊(duì)的名言：“青春的擔(dān)當(dāng)，既要有仰望星空的創(chuàng)新勇氣，更要有腳踏實(shí)地的攻堅(jiān)毅力。”這句箴言正是這群00后技術(shù)先鋒的真實(shí)寫(xiě)照。
團(tuán)隊(duì)即將啟程前往焦作，與當(dāng)?shù)毓╇姽鹃_(kāi)展規(guī)�；圏c(diǎn)。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(shè)的監(jiān)測(cè)裝置正持續(xù)傳回?cái)?shù)據(jù)流，如同為城市注入了全新的生命線(xiàn)。(鄭州電力高等專(zhuān)科學(xué)校供稿)
