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校园英才: 高压电网监测:打造优质的实时电力系统
2019-04-09 15:59 学生记者 李文玉  审核人:

采访约在曲江校区工训楼的403室进行。当记者敲门进入时,赵坤及陈一林、张杰正对着电脑屏幕完成着作业。他们都是“互联网+”大学生创新创业大赛的参赛者。他们的项目“高压电网监测卫士”在第四届中国“互联网+”大学生创新创业大赛中获得创意组国家铜奖。

高压电网监测卫士,是对高压电网实施监测的一种产品。“我们的项目主要用于山区电网的监测。因为山区的电网若用常规的人工方式去监测,路途比较遥远,地形比较复杂,可操作性不强,而且花费时间长,不能起到实时监测的效果。”回忆项目的设计缘由,赵坤如是说。山区电网监测需要以一种智能化、远程监测的方式实现。监测的目的是防止由于电网电压过高引起的失火事件,以此作为出发点,他们的项目有了最初的设计构想。

“就是一款手环装置。”高压电网监测卫士的主要功能通过一款“手环”来实现。“把它放置在高压节点处,可以将数据上传到云端,在我们设计的一个服务器中,可以进行实时观察与数据下载。”对于山区以及一些热工厂,高温是引发失火的一个重要原因。高压电网检测卫士以智能化的方式,可以实时读取到高压节点的数据,防患于未然。“我们设计的手环里,带有温度传感器。”陈一林补充道。

他们所说的“手环”,即温度采集环,是整个项目的核心产品。它采用电流互感供电技术,无需外接电源,使用寿命可达5年以上。无线跳频技术则克服高磁环境影响,大大提升采集准确率。对高压电网的实时监测就是依靠无线跳频技术来实现的。

产品运行包含实时节点数据采集、节点组网、无线传输、数据分析、远程云平台可视化这几个部分,各个环节紧密联合,组成人机交互的智慧云平台监测系统。“每时每刻我们都能读取到实时数据。”通过故障预警与移动信息反馈,实现对电网运行状态的实时监测与管理。

项目基于非侵入式智能感知处理技术,研究适用于多种网络条件的硬件系统。他们最终的设计产品选择由无线路由和温度采集环组成,可依据用户环境需求、温度预警值,设置参数,分高(100℃)、中(80℃)、低(60℃)三档。当温度达到预警值,远程云端可发送预警数据,提供实时检测服务。依靠产品的硬件系统可实现实时信息检测与预警、远程云平台可视化、移动APP监测等主要功能。真正做到“足不出户也可掌握实时动态”。

“参赛过程很坎坷,但我们还是一路走下来了。”通过复活赛再次取得参赛的机会,并且拿到创意组国家铜奖是一件不容易的事情,但高压电网监测项目做到了。产品应是适应市场需求的产物,在正确的商业逻辑下加以改进,经过市场和时间的磨练,会体现出它的价值所在。“我们一共经历了5次筛选,每次的评委都不同,对我们的参赛项目的评价也不同。”有些评委认为产品设计具有商业价值,会给予肯定,但同时由于没有见到实物,评委不能获得实际性的认知。

通过第一次参赛经历,赵坤他们明白了必须将参赛项目的核心内容直观地展现出来。在第二次参赛的准备阶段,项目除自动化学院和机仪学院同学的参与外,还引入了艺设学院和经管学院同学的参加,对产品进行“外观包装”。“在准备参加比赛的过程中,是没有假期的。大家在工训的二楼连着三天‘加班’到凌晨,整理资料,完善包装。有时老师也会拿着水果慰劳大家,帮我们一起赶进度。”回忆参赛的准备过程,陈一林表示这是一段“痛并快乐着”的经历。“国赛要通过网络提交参赛作品,晚上12点提交,工训这边11点半突然停电了。大家笔记本齐上阵,开着热点,完成了作品的提交。”张杰回忆作品的参赛过程,可谓一波三折。

“从指导老师安排学生们开始着手准备这个项目,到我们去参加比赛,经历了三届同学的努力,这个项目才得以展现在大家面前。”张杰补充道。

一个好项目的诞生,绝不是一个人的孤军奋战。“我们需要获取同行业的有关数据对比,老师便会帮忙联系相关的企业,分析市场的趋势与走向,给我们反馈,让我们的产品更适应于市场的需求。”赵坤表示,项目指导老师刘峰给予团队很多的帮助。参加项目的老师们各司其职,刘青老师与张晓辉老师负责技术指导,薛艳敏老师负责外观指导,杨毅老师则在市场方面给予指导。

“互联网+”比赛的目的是促进大学生和研究生的创新创业能力。高压电网监测卫士由来自机械学院、自动化学院、经管学院、艺设学院4个学院的同学参与,一起合作,共同完成。在创新方面,由自动化学院和机械学院负责,主要是机械结构的设计和材料的设计,以及工艺方面的生产包装。对创业能力的考察,则需要经管学院的伙伴们从公司运营的角度,对产品投入市场的费用给予预算。陈一林说,在答辩环节,我们需要把PPT做得更好看一些,艺设的曹蕾师姐和她的伙伴们便加入了我们这个团队,负责后期的“美工”环节。

高压电网团队已与安徽康迈德电力设备有限公司取得合作,作为它的原材料设备供应商之一。同时,他们已与国家电网商洛分公司签署项目合作意向书,拥有广阔的未来市场。在20多家电力机构和相关企业部署设备,数量达9648套。电网监测卫士以温度检测的实时电力系统领先于同行业的其它产品,具有广阔的发展前景。正如产品的设计理念,“打造优质的实时电力系统”,期待在不久的将来,在更多的电网节点可以看到温度采集环装置,以“卫士”的姿态守护电网的安全运行。

 

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