4月16日10時,在江蘇無錫經濟開發區華誼路上,一輛L4級自動駕駛的電纜通道無人巡檢車正沿著道路自主巡航,車頂云臺精準捕捉電纜終端桿的實時狀態。十幾千米外,在國網江蘇無錫供電公司電纜運檢中心監控室內,電纜運檢中心主任何光華注視著巡檢車回傳的畫面。這臺面向開放道路環境應用的無人巡檢裝備可以全自主完成通道巡查和夜間測溫工作。而它的誕生,是源于何光華二十載電纜生涯中創新火花的一次綻放。
何光華在220千伏震澤變電纜敷設工程現場指揮工作。國家電網供圖
2000年,何光華大學畢業,入職國網無錫供電公司,一頭扎進電纜施工一線。彼時,高壓電纜逐漸成為城市的“電力主動脈”。電纜又粗又硬,接頭卻易受外部環境等因素影響發生故障,且常規檢測很難發現接頭故障。何光華至今還記得,師傅們長期在狹小的工作井內制作電纜接頭,一干就是六七個小時,不少人有腰肌勞損。
如果電纜接頭減少,故障率就降低了,師傅們的工作量也會大幅減少。能不能整段敷設電纜?2006年起,何光華和班組的同事一起向電纜整段無損敷設這一難題發起挑戰。沒有數據積累,沒有模型公式,更沒有可借鑒的先例,何光華就和團隊成員在工地搭起工棚實地分析,泡在圖書館查找資料,深入其他行業開展調研。
電纜整段敷設的關鍵在于牽引力控制,每經過一個彎道,牽引力就會大幅增加。傳統敷設方式下,單段電纜長度僅三四百米,整段敷設時拉力則可能突破電纜承受極限。何光華建立了不同工況的弧形分段組合模型,開發出復雜環境下的輸送機組同步控制系統,解決了輸送動力不均造成的局部過載問題。她還帶領團隊研制出輸送機組多層升降平臺和通用型橫臂固定裝置,實現電纜在通道內高度、寬度上的無級調節,保證電纜能無損敷設一次到位。
何光華和創新團隊成員在進行雙模通信集成化同步聯控電纜輸送機的設備調試。國家電網供圖
整整八年,在四面透風的工棚里、在激烈討論的會議室內、在寂靜深夜的辦公桌前,一項項技術難點被一一攻克。2014年,何光華團隊首創“高落差高壓電纜線路無損施工技術”,實現了高落差高壓電纜由“分段再接”向“整段敷設”的重大變革,單段電纜長度從原本的三四百米延長至1500米。這項填補空白的技術在2019年獲得國家科學技術進步獎二等獎。如今,這項技術不僅在全國電力、石油、鋼鐵等行業規模化應用,還輸出到德國、俄羅斯、新加坡等多個國家。
創新的腳步從未停歇。2019年,何光華開始擔任國網無錫供電公司電纜運檢中心主任。面對電纜規模增長快、運維難度大等新問題,她將目光投向智慧運維領域。
“數字化轉型,關鍵是要扎進泥土里解決問題。”何光華說。220千伏紅旗變高壓電纜隧道位于無錫市太湖新城核心區,總長3.55千米,通道內有8回高壓電纜線路。由于電纜線路投運較早,智能化運維程度不高。何光華帶領團隊應用一軌多通道自動變軌機器人巡檢技術、三維虛擬技術、電纜帶電監測數據分析平臺等,實現電纜通道巡檢從人工向智能管控、故障處置由事后向主動預警模式的轉變。
何光華在電纜隧道向青年員工講解電纜敷設關鍵技術。國家電網供圖
近年來,無錫地區電纜化率不斷提升,年均增速超過7%。電纜越建越多、越建越長,同時面對城市建設多種工程施工環境,地下電纜防外力破壞任務日趨繁重。
在一次線路巡查時,何光華受到用于巡查輸電線路的無人機啟發,計劃嘗試用無人機來進行電纜通道防外力破壞巡查。電纜通道巡查需控制無人機在距電纜15米內的低空區域作業,易受樹木、建筑等干擾,難以固定航跡。為此,她帶領團隊深入剖析電纜終端桿及通道特征,自主研發智能動態航跡規劃算法,定制了無人機自主巡查航跡模型。2024年11月,隨著一架搭載紅外雙光攝像頭的無人機緩緩降落在220千伏西涇變電站機巢內,架空、電纜混合線路一體化無人機自主巡查任務順利完成,用時35分鐘,效率較傳統人工巡查提升3倍。無人機自主巡查不僅能清晰呈現電纜通道地面施工情況,還可以精準監測土壤開挖深度,讓外力破壞風險無處遁形。
實時監測危險源點是防止外力破壞的重要手段。何光華和團隊成員在無錫全域電纜通道及沿線路燈桿、電力桿塔安裝可視化監測裝置1000余套,實現一、二級重要通道及危險源點100%可視化全覆蓋。監測裝置配合光纖測振、智能防外力破壞地釘等裝置,可以自動識別施工車輛并彈窗告警,及時提醒班組人員趕赴現場核實情況。
“自高壓電纜運檢業務精益化、數字化轉型工作開展以來,電纜故障率下降了,故障搶修效率提升了。2024年,無錫地區全域未發生外力破壞引發的電纜故障。”何光華自豪地說。
2019年,電纜運檢中心25名運維人員肩負著1000千米電纜的運維任務;如今,運維人員是27名,電纜長度則已超過1400千米,人均運維效率提升近30%。何光華感慨:“人雖然沒多幾個,但活兒越干越多、越干越好!”這正是創新設備應用與數字化轉型的結果。
這一切也離不開何光華二十余年如一日的深耕。行走溝渠深井,泥水常沾衣褲,何光華帶領團隊主持或參與攻關科技項目70余項,獲得國家專利授權81項、省部級及以上科技獎項18項。
(中國青年網 記者 楊月 通訊員 蔣杰)
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