这套能源领域重大技术装备入选“国家队”，“研”值拉满！

一根普通的光纤，如何化身电网“神经”，在数十公里外感知山火、覆冰、台风，甚至能识别头发丝粗细的形变？

国家能源局近日公布第五批能源领域首台（套）重大技术装备名单，国网宁波供电公司牵头研发的“基于分布式光传感技术的输电线路综合防灾监测装置”成功入选，实现从“被动抢修”到“主动预警”的跨越，成为全国电网防灾的“尖子生”。

破题：传统监测困局

为何亟需研制一款输电线路防灾监测装置？传统监测手段为何“落伍掉队”？

作为电力输送的“大动脉”，输电线路长期暴露于野外，直面风霜雨雪、高温严寒的考验。线路覆冰、雷击、山火等故障不仅直接影响电力供应，还可能波及工业生产、民生用电甚至关键基础设施，引发连锁性社会风险。

此外，浙江地处东南沿海，常常面临台风、冰雪、雷击、山火等自然灾害的轮番考验。据国家能源局统计，近5年内，因自然灾害导致的输电线路故障占全年故障的60%以上。

除去外部环境因素，传统监测技术本身也存在明显短板。以往，广泛采用的“传感器+摄像头”模式存在三大痛点：

一是监测盲区多、范围有限，难以捕捉瞬时性灾害；

二是响应滞后，易受天气干扰，依赖人工巡检，往往“灾后才发现”；

三是运维成本高，线路分布广、安装维护难，经济效益低。

最后，技术瓶颈，仍是制约防灾水平提升的关键障碍。从全球技术发展看，尽管分布式光传感技术已有电网监测实践经验，但大多局限于单一灾害监测，在数据精度、传输距离、多参量感知与抗干扰能力等方面尚未形成系统突破。

解题：一根光纤化身电网“神经网络”

面对复杂电网环境的多灾种监测需求，国网浙江电力联合高校、企业，历经三年攻关，研发出“基于分布式光传感技术的输电线路综合防灾监测装置”。

这套装置的巧妙之处在于，它利用了输电线路中常见的OPGW光缆。这种OPGW光缆内部的光纤，原本就兼具通信和防雷功能，研发团队无需改造，只要像“听回声”一样，向富余的光纤发射光信号，通过解析返回信号的微小变化，就能精准感知线路的体温和形变，使其成为遍布线路的“神经”。

国网宁波供电公司输电人员在变电站内调试装置丨齐春春 摄

要进一步理解这套装置的工作原理，可以将其想象成“光雷达”。装置向光纤中发射激光脉冲，光在传输过程中会产生微弱的背向散射信号。比如，线路覆冰会导致光纤应变增大、山火会引起温度骤升、台风会造成振动异常，而这些变化，会立即改变光信号的物理特征。

而这只是第一步，面对诸多信号等海量数据，如何避免误报,并准确判断是哪种灾害在“作祟”，才是真正的挑战。为此，研发团队为装置装上了一个“聪明的大脑”——AI智能诊断系统。它在高精度传感的基础上，通过机器学习模型深度分析数据，能精准识别覆冰、山火、雷击的独特特征，实现了从“感知异常”到“诊断病因”的跨越，大幅提升了预警的准确性。

在快速响应方面，装置还能通过并行处理架构，将监测任务智能拆解并同步计算，使60公里光纤的全线测温时间从传统的十几分钟缩短至10秒以内，实现了从“分钟级”到“秒级”的跨越。

实战：从实验室走向现实场景

实验室的成功只是起点，真正的考验在于能否经得起现场实战。

依托国网浙江电力科技创新中心这一成果转化平台，该项技术成功打通了从“样品”到“产品”的“最后一公里”，并正从浙江起步，迈向全国更广阔的电网防灾应用天地。

来看看不同实战场景下，它的表现如何。

覆冰

精准预警与断线“黑匣子”

把时间拉到2024年2月，寒潮携冻雨突袭宁波，500千伏强明线、强州线被冰层包裹，线路承载负荷逼近极限。23日，装置率先捕捉到该线路某区段光纤应变值持续攀升，系统随即发出预警，工作人员迅速将该区域列为重点监控区。

2天后，装置再次捕捉到关键信号，该线路区段光纤应变值在达到峰值后断崖式归零，这表明光缆已断裂。随后，工作人员根据数据，精准锁定故障点位、迅速开展踏勘和抢修作业。这套装置不仅提前拉响了警报，更如同“黑匣子”一般，完整记录了断线前一刻的应变数据和精确位置，为团队后续的精准抢修和原因分析提供了至关重要的一手数据。

基于分布式光传感技术的输电线路综合防灾监测装置系统界面丨齐春春 摄

台风

实时捕捉疾风中的“异常”

2025年，台风“丹娜丝”“竹节草”来袭，当台风外围环流开始影响线路时，装置立即“听”到了变化。

它实时捕捉到OPGW光缆上传来的异常振动频谱。不同于往常稳定、低频的微风摆动，此时振动幅度和频率特性出现了明显异常。这为运维人员精准掌握台风过境期间线路的实际运行状态，并评估线路健康、组织特巡提供了关键的数据支撑。

融冰

守护光缆的“体温计”

在2024年底跨省特高压直流融冰演练中，±800千伏灵绍线正面临一场“火力”考验，通过施加直流电流为线路加热，从而融化覆冰。这套装置，扮演至关重要的“体温计”角色。

在装置屏幕上，灵绍线演练段的温度曲线清晰延展，一目了然。根据数据，后台工作人员发现，当电流超过300安培后，芯部温升曲线变得极为陡峭，即便电流下调，温度会像有“余热”残留般居高不下。这说明，传统方式下，仅靠测量光缆表面温度，那么误差将超过50℃，无法真实反映光缆内部的灼热状况。除了实时回传温度数据，装置还能实现精准芯部温度导航，让工作人员得以精准掌握融冰效果，守住光缆安全的生命线。

国网宁波供电公司输电人员利用系统监测线路温度变化情况丨齐春春 摄

价值：电网安全的智慧升级

今年3月，经中国电力企业联合会组织，中国工程院院士饶宏领衔的鉴定委员会鉴定：这项成果整体达到国际先进水平，其中在光纤识别技术和温度快速测量方面达到国际领先水平。

目前，该成果已授权发明专利21项、实用新型专利2项，发表论文4篇，软件著作权1项，团体标准3项。

这项创新技术带来了显著的社会效益。供电可靠性得到提升，灾害预警准确率达到98%，运维成本有效降低，人工巡检频次减少50%，单条线路年均节省运维费用超百万元。同时通过减少停电和线路损耗，间接实现了碳减排目标。

同时，推广前景也十分广阔，它能够广泛适用于不同电压等级的线路，形成的“监测-预警-处置”全流程标准化方案，目前已在多个省份试点应用，预计未来将有效带动传感监测、数据分析、智能运维等多个相关产业链的协同发展。

从浙江起步，走向全国，这项创新技术正守护着每一度电的安全稳定输送。

供稿：宁波公司 叶琪 朱敏辉 赵琴 杨跃平