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企业动态丨科技护航迎战寒潮 先研院在培项目负责人董永康教授团队助力±800kV特高压直流输电工程实现覆冰融冰全过程精准管控

2026年02月15日 浏览次数:10

  2026年1月中旬,受强寒潮影响,我国部分地区连续遭遇大范围雨雪冰冻天气,特高压输电线路覆冰风险显著增加,电网安全稳定运行面临严峻挑战。在某±800kV特高压直流输电工程地线覆冰融冰应急处置中,哈尔滨工业大学董永康教授(先研院在培企业负责人)团队充分发挥在分布式光纤传感领域的技术优势,联合哈尔滨睿科光电科技有限公司和祥云数智(北京)科技有限公司,在多轮覆冰、融冰作业中高效完成全过程、高精度联合监测任务,为特高压线路安全稳定运行提供了关键技术支撑。

  该特高压线路跨越区域广、气候条件复杂,沿线高海拔及微气象地区段冬季覆冰灾害严重,对覆冰监测的精准性、融冰调控的实时性和全过程管控能力提出了更高要求。

  针对传统覆冰监测与融冰控制手段在感知精度、响应速度和全过程监控能力方面存在明显不足,董永康教授团队围绕覆冰与融冰过程中振动、温度和应变等关键物理参量,创新构建了基于多参量分布式光纤传感的“覆冰—融冰全过程精准监测体系”,实现覆冰厚度预测、覆冰状态实时感知以及融冰过程温度精细监测的有机融合,为融冰作业的安全实施、过程调控和效果评估提供了系统化技术支撑。

  在覆冰阶段,分布式光纤声学传感(DAS)技术实现了OPGW光缆覆冰厚度的实时感知与空间精确定位,可连续跟踪覆冰演化过程,准确识别覆冰集中区段及最大覆冰位置,为融冰决策提供数据依据。在融冰过程中,系统持续监测脱冰振动特征,实现融冰效果的在线判识与动态评估。

  在融冰阶段,科研团队取得关键技术突破。团队自主研制国际首台10秒级、100公里级快速BOTDR设备,实现百公里长距离分布式光纤温度的秒级快速测量突破。首次将基于光学啁啾链(OCC)的高速分布式测温技术工程化应用于特高压融冰系统。该设备可在融冰电流调节过程中实时捕捉光缆纤芯温度动态演化特征,精准识别极热点位置,完整刻画融冰启动、升温、稳态及结束全过程,为融冰电流的精细化、安全化调控提供秒级反馈和量化依据,有效防范光纤过热导致的不可逆损伤风险。

  现场监测结果表明,覆冰厚度变化、光纤温度演化与振动响应高度一致,覆冰消融过程清晰可辨,融冰过程安全、平稳、可控。融冰完成后,相关区段覆冰完全清除,通信光纤各项性能指标稳定,充分验证了多参量联合监测体系在重大工程中的可靠性与实用性,获得用户的高度评价。

  此次成功应用,是分布式光纤多参量感知技术在特高压覆冰融冰场景下的重要工程化与产业化实践。该成果不仅系统验证了DAS技术在覆冰与脱冰全过程监测中的有效性,也标志着OCC-BOTDR高速分布式测温技术在特高压融冰系统中的首次工程化应用,为特高压输电线路覆冰灾害防御和精细化融冰控制提供了全新技术路径,对提升我国电网在极端气象条件下的安全性、可靠性和运行韧性具有重要示范意义。

教师简介

  董永康,哈尔滨工业大学航天学院,教授/博士生导师,国家级高层次人才,激光空间信息全国重点实验室常务副主任;主要从事光纤与激光传感器基础研究、技术研发和工程应用;主持国家重大科学仪器设备开发专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金、大型央企委托项目20余项;在国际权威期刊发表论文110余篇,爱思唯尔高被引学者;获黑龙江省自然科学一等奖、中国光学工程学会技术发明一等奖、陕西省科技进步一等奖。

企业简介

  哈尔滨睿科光电科技有限公司专注于高性能分布式光纤传感技术及其应用系统的研发、生产与推广。该技术以光纤本身为传感器,可实现应变、温度、振动等多参数的连续实时监测,监测点位达百万级,测量距离达百公里级,相较传统点式传感器优势显著,已成为大尺度基础设施结构健康监测及大范围地质灾害监测的关键技术手段。

  项目团队自主研发的系列化分布式光纤传感分析仪具备完全自主知识产权,荣获第十一届中国光学工程学会科学技术奖科技进步奖一等奖、2025年中国石油和化学工业联合会科技进步奖一等奖、黑龙江省高校科学技术成果一等奖及中国激光行业“光环奖”。科技成果评价委员会评价认为:“仪器综合性能优于国外同类产品,打破了国外技术垄断,成果达到国际领先水平。”

  在应用推广方面,公司联合国家石油天然气管网集团,在中俄、中缅管道部署监测系统,实现对泄漏、第三方破坏及地质灾害等管道威胁事件的有效监测,为我国复杂环境下的长距离油气管道安全运行提供了坚实技术保障。同时,与国家电网合作,在东北、华北、华中、华东、西北、西南六大区域、25个省份(包括直辖市)部署监测线路,总里程超3万公里,显著提升线路故障诊断、定位与预警能力,形成成熟的智能化运维方案,有力支撑我国电网安全高效运行与智能化转型。

  目前,该产品已广泛应用于以下领域:(1)油气长输管道泄漏监测;(2)高压输电线覆冰及融冰监测;(3)海底电缆安全运行监测;(4)交通领域桥梁、隧道等大型基础设施结构健康监测;(5)高端装备制造业大型结构装备结构健康监测;(6)光纤环性能检测等。

联系方式

    如有合作意向,请联系哈尔滨工业大学先进技术研究院吴老师: