企业需求就是研究方向——日内瓦发明展银奖诞生记

记者 李胜杰

在孝感市丹阳景苑小区，一名电力运维人员轻轻点开微信小程序，一张清晰的小区电力设施三维分布图映入眼帘，楼栋和配电室插接箱中的细微温度变化“尽收眼底”。

这道提前预判火灾风险的“保险锁”，正是长江大学物理与光电工程学院杨文星教授团队发明的“高层建筑密集母线温度场云智能监测及预警系统”。

团队在目标中诞生

在前期调研后，杨文星发现，许多企业在生产实践中，都存在温度监控需求，尤其电力企业，温度监控对预防火灾尤为重要。

杨文星介绍，“现在高层建筑和企业多采用密集型母线传输电力，但其每隔2-3层楼就需要使用插接箱。箱内如果电流载荷过大或者插脚接触不良，就容易发热而引发火灾。”

原来，目前电力企业在插接箱处使用阻燃材料，通过阻断燃烧被动防火，其成本较高。为了预防火灾发生，电力部门不得不投入大量人力，对重点区域进行定期巡检。

“我们的想法则是通过传感器准确监控并定位出发热位置，及时反馈给运维人员，将火灾阻止在发生之前，主动防火。”杨文星说。

“你们做基础研究的，是否真能做出我们想要的产品？”这种质疑声不仅来自于需求企业，也来自于学院老师。杨文星刚开始提出研发温度监控系统时，找了好几位老师商谈合作事宜，都被婉拒。被婉拒的另一个原因则是，前期需要自己先投入，并没有已签订的合同作保障，最后可能全部辛苦打水漂。

“我们切实需要将理论知识应用到生产实践中去，帮助企业解决实际困难。”想在科技成果转化中做点事情的杨文星说。

“我来想办法解决经费问题。”杨文星开始着力组建团队，2021年6月，学院教师李太全和姚平，以及部分学生加入了团队。大家一起讨论技术路线，从采用何种方案采集温度数据、如何传输数据，到写程序开发APP，团队成员反复打磨，历经三个多月紧张研发，初代温度场云智能检测和预警产品问世。

产品在修改中完善

相较于产品研发，更大的困难实际来自于推广应用。由于开发产品并不是团队成员最擅长领域，大部分电力企业对该发明都抱着观望态度，不敢轻易尝试。在多方接洽后，国家电网孝感分公司向杨文星团队抛来橄榄枝，决定在电力公司员工所住的丹阳景苑小区率先试用该套系统。

但针对初代产品，孝感公司从实际情况出发，提出许多修改意见，“插接箱体积小，你们的产品要控制体积。”“使用要方便，几分钟内就要安装完成。”“你们的数据要用无线的方式进行传输。”……

狭小的插接箱，温度传感器要如何设计？采用什么方案采集和发送数据？如何准确定位发热位置？团队成员反复修改设计方案，甚至针对插接箱、配电室等不同情况，设计出不同技术路线，“多自由度”探头、“表带”式探头……应运而生，就为达到最好产品效果。

当然，在反复修改中，也有部分成员失去了信心。杨文星鼓励大家“用户提出修改要求，不是给我们‘挑刺’，实际是在帮助我们改进产品。”这样，一个专门针对密集型母线发热问题的新系统，就在反复修改中基本成型。

2021年7月，正值酷暑，配电房内温度甚至超过50℃，为了在短暂的停电时间内完成所有设备安装，团队李太全老师汗水淌湿了衣服，一一指导，每一个温度探头的编号、对应程序的写入他都亲自操作，为产品后续的稳定运行提供了保证。

前景在应用中开阔

通过温度比对准确定位插接箱内发热位置、通过“无源”方式给温度探头供电、通过433MHZ频段局域网组网、通过4G模块传输数据到云平台……一系列技术方案和技术攻关，让产品得到用户信赖，一期技术转让费285.6万元，预计全面应用后将带来10亿元的经济效益。

采用“高层建筑密集母线温度场云智能监测及预警系统”，一个芯片能同时采集128个探头的数据，一幢200户的高层建筑，粗略估算，就能节约成本15万元以上。

“精准、及时、操作简便，一个人就能监控整个小区，将火灾险情扼杀在萌芽，并且其具有可扩展性，通过补充安装其他相应设备，还能获得更多功能……”杨文星介绍道。

针对这项发明，团队申请获批了2项发明专利，5项实用新型专利、5项软件著作权，还有多个电力公司表达了合作意愿，表示希望合作研发更多技术产品。

“我们只是针对企业需求，在科技成果转化上做了点工作，是团队成员共同努力的结果。校领导非常支持我们，建议我们加大成果转化、拓宽市场。”提起获得日内瓦发明展银奖，杨文星说。

（编辑 张晨露）