电话:020-81504548
手机:13902217373
公司名:广州雷泰防雷防水科技有限公司
地址:广州市荔湾区东漖北路560号902室
当前位置:首页 > 防雷资讯 > 防雷新闻:国网苏州“电博士·动态防雷”团队:雷电防护,全球先锋

防雷新闻:国网苏州“电博士·动态防雷”团队:雷电防护,全球先锋

春寒夜,苏州的内街小巷,方窗光影,流泻渐散。时间侵蚀中,此方天地只有一盏小灯于低垂夜幕中如常闪耀。晚风轻叩未眠人的小窗,只见一抹端坐身影投射于白墙。与外面的静谧不同,此刻窗内正是最热闹的时候。“Do you think the method here is reasonable? Our technical standards are……”一名青年人正自信坚定地侃侃而谈。显示器远端,是他用热情与专业串联起的36个来自大洋彼岸的美洲参与国的专家代表,正热火朝天地讨论着中国主导制定的动态防雷国际新标准。街边的路灯渐次熄灭时,远处的白昼划破黑夜,此处的热闹刚好谢幕。
与夜相伴的坚守,是现任国网苏州供电公司科技数字化部科技规划计划管理专职童充两年来的日常。于他而言,一天24小时往往是当作48小时用的,白天的童充忙于国家电网的本职工作,而夜晚和周末的童充则是带领“电博士·动态防雷”团队在国际学术舞台为中国“开疆拓土”的雷电防护科学家。
“没有唾手可得的胜利,唯有卧薪尝胆的苦涩、虽千万人吾往矣的悲壮。”这里是国际学术界,一个没有硝烟的战场。

2022年6月,团队负责人童充当选“联合国可持续发展目标全球先锋”当选“2022年联合国可持续发展目标全球先锋”,为我国争得首个国际防雷“杰出青年科学家奖”,主导制定世界首个动态防雷国际标准……童充带领团队致力于向世界推广来自中国的雷电防护智慧,首创提出的“动态防雷”技术体系得到国际防雷科学委员会、国际防雷专题大会科学委员会、国际大电网组织雷电专委会三大国际组织认可,先后列为未来重点研究领域或战略方向。

2022年4月,“电博士·动态防雷”团队在国网苏州供电公司大楼顶调试雷电探测装置二十载沧桑风雨,为国鏖战苦自甘。童充带领团队走进科研,走向世界,成功背后只有一次次满怀热血的奋斗。没有任何一次失败足以毁掉人的信念。不求一帆风顺的力量,只求勇攀高峰的勇气……”这是他们矢志不渝追求科技报国的信念。
科研之路,从好奇开始
夏日的天空变幻莫测,“轰隆”一声巨响,乌黑的云层被一道道白光“劈开”,伴随着震耳欲聋的轰鸣,张牙舞爪地直往屋顶砸去,似要将万物吞噬。
这时,苏州城的一处二层小院里,有个小小的孩童并没有害怕地捂住耳朵,相反,他津津有味地趴在窗边,观赏着大自然上演的“有声剧目”。他一边紧盯着头顶上方于惊雷中突然熄灭的灯泡,一边默念着:“倒计时开始,3、2、1——”
当灯泡再次恢复光亮,稚童欢呼,满是好奇的双眼看向身旁的父亲。每当这时,父亲总会拍拍他的肩,笑着说:“你看,这就是我说的,打雷的时候灯如果熄一下就亮,那就没事,要是熄了好几秒还不亮,那就要等很久,电才会再来了。”
他简直要跳起来。
这个欢呼的小孩正是童充,云卷云舒,黄昏黎明,日落月升……大自然的每一处变化都将他深深吸引。但最让他觉得神奇的是雷电,“我对雷电是好奇的,不了解才害怕,我从不怕它”。
这份了解来源于童充的父亲,作为苏州供电局前电力工程师,每一次打雷之际,他都会抱着小童充,一边向他科普雷电与避雷针的知识,一边忧心地看向窗外。“这雷不知道又会劈坏多少电力设备,导致多少地方停电。”
父亲的担忧随着那个成功预测家里因打雷跳闸、灯光明灭的画面,住进了童充的心里。10岁时,他甚至爬上母亲工作所在医院的楼顶,一探避雷针的究竟。“我就是想去看看避雷针有没有电池,结果发现只有一根金属棒焊死在里面,其他什么也没有了。”这个冒险最终以被对面楼的大人发现并被喝令下来,加母亲一顿教训结束。
20世纪90年代末,IT浪潮开始席卷全球,弱电、强电、通信、软件和硬件趋向融合,微电子设备被各行各业大量采用。大学期间,童充一直对防雷很关注。也在那时,雷电防护逐渐从传统的建筑设施雷击防护转变到信息自动化时代的雷电次生危害防护,呈现出新的发展方向,并成为世界热门研究课题。这也成为童充的重点关注领域。
2001年初,童充机缘巧合地接触到“雷电可以用传感器探测”的概念,这让在科研项目中摸爬滚打、只注重防护雷电的他瞬时打开了新思路——原来雷电也可以提前用“电子耳朵”听。
似醍醐灌顶,童充顿觉儿时“预测雷电”的梦想不再是空谈,他立即开始查阅雷电观测、探测这一领域的文献。2002年,他成为武汉大学的硕士研究生,自小就点燃的兴趣火花再次绽放。在恶补雷电探测理论知识后,一个关于新式动态防雷的朦胧想法在童充的脑海中浮出:“既然雷电可以被探测到,那能否通过实现对雷电时间和空间的预测,去主动规避雷害呢?”
在新思路的吸引下,童充马不停蹄地上手实践。从绘图设计到测试安装,从拧螺丝到接线,再到搬砖砌水泥给设备做防水、防飞措施,童充都全程参与。为了验证传感器雷电探测的有效性,他经常带着一卷凉席睡在机房……经过半年的潜心研究,“多频空间辐射探测装置”诞生。这个稚嫩的装置采用太阳能供电,低频脉冲传感器的一头装在天台,另一头使用光纤通信引入苏州体育中心的总控室,最终实现了远比人耳早且更灵敏地“听”到雷声的功能,也实现了声光报警、备用电源切换的自动控制功能。基于此,童充的结合探测与防护的动态防雷理论体系雏形诞生。20年后的今天,在苏州西环和三香路的交界,还可以在五环桥上看到童充亲手安装的第一个低频脉冲传感器。
研发或许很单调,但做出来却足够有趣。
“很幸运,我选择了回到一线”
“扑通——扑通——”,当肾上腺素飙升,大脑却逐渐放空,童充只能清晰地听到心脏要蹿出胸口的搏动。面对下面一排排格外陌生的外国专家面孔,他紧张了,上台前准备的讲稿忘得一干二净,直接愣在讲台上。在那短暂却又足够漫长的几十秒里,童充的大脑飞快地闪过万千思绪。当某一个念头闪过时,他直接掐住手心,重定心神,这个念头就是:“我是会场唯一的中国人,我无疑代表了中国的形象,我必须做好,不能丢脸!”
站定,深吸一口气,沉稳的声音缓缓吐出,童充讲述起自己做的结合探测与防护的动态防雷“处女作”来。
这是2004年的芬兰,童充作为中国唯一也是年纪最小的论文发表者第一次应邀参加国际雷电探测会议(ILDC)的情景。时隔多年,童充仍清晰地记着自己第一次面向国际汇报时的紧张与忐忑。
对一个满腔热血的青年人来说,当意识到自己的特殊身份后,使命感瞬间拉满,紧张也就只暂存了这一瞬间,之后的自信成了常态。初生牛犊不怕虎的童充第一次在国际舞台上的露面,就收获了学术委员会的一致赞许,“你的工作很有趣,你的成果可能是未来的一只雄狮”。英国的马尔科姆·琼斯教授是英国国防部首席顾问,曾经问他:“若有留学的机会,你去不去?”
面对外国专家的赞许与邀约,此时研二的童充并没有欣喜若狂,他清晰地知道,出国不是他的选择,一线才是他实践的沃土。童充十分坚定。“我的动态防雷理论体系雏形是从数以万计的公式、元件、接口、代码、线缆中,从夜以继日的实战中锤炼诞生,我前往芬兰的目的,就是想检验自己的原创性工作在世界的舞台上是否能立足。但我还是想扎根我的家乡。”
推开世界的门,童充收获了充足的信心,对自己研究的动态防雷的前景有了更深的认知。他继续以十足的热情投入一线实践中开拓动态防雷新领域,渴望在祖国大地上书写青春的乐章。2005年硕士毕业的童充,就这样坚定而从容地回到家乡,进入国网苏州供电公司的太仓分公司一线工作。
“变电运行”是童充的第一个岗位。当春雷逐渐响起,身处运行岗位的童充发现“一打雷就不得了”,线路开关跳闸的情况明显增多,从监控就可以发现:跳闸最集中频繁的就是雷暴核心区域。
如此雷暴天气的一次次抢修,让童充见证了电网雷灾的真实危害,他也进一步萌生了开发动态防雷体系的灵感,“如果能够提前预测雷电,就有可能在潜在事故发生之前采取措施,最终避免事故发生,我的动态防雷极具意义”,童充如此感慨道。
童充全力吸取一线的养分,朝着构建动态防雷技术体系全力奔去。综合前期潜心研究多年的“基于动态防雷的非线性鲁棒控制”和“基于空间时域鉴别的雷电探测”等课题,童充在一线开启了动态防雷的新探索,并继续深入国际学术战场。
2006年4月,童充带着《雷电探测在电网运行中的应用》这项研究成果,第二次作为该领域世界最年轻的学者,出席第十九届国际雷电探测会议,又一次获得众多世界知名科学家的广泛认同。2008年至2010年,他又先后不断完善改进动态防雷的框架,出席了第二十届、第二十一届国际雷电探测会议(ILDC)、国际大电网雷电会议(CIGRE-ICLPS)。
2010年,在国际防雷领域崭露头角的童充第一次入围了2010意大利第三十届国际防雷大会“杰出青年科学家”评选。国际防雷大会每两年一届,是世界雷电研究与防护领域公认最权威的学术会议。而这一奖项是该领域青年学者的至高奖项,每届只在全球评选4人。
当童充得知我国尚未获得该奖项后,他决然带着在一线8年积累所得的成果去罗马一搏,“如果能拿到这个奖,将是对我坚持动态防雷8年研究的肯定,更是对中国在防雷领域所取得突破的肯定”。但那一次,他最终还是与这一奖项失之交臂。
失败和挫折不会掩埋坚韧和执着,没有对梦想的坚持也就没有一个个精彩的传奇。也正是在2010年,在智能电网建设的浪潮中,童充在原有基础上,又开始了结合智能电网技术的专题研究。他在李立.院士和单位的指导帮助下,运用软件工程、电力系统自动化、高电压、雷电探测、集群控制等多专业知识的综合优势和实践经验,创造性地将“模糊神经元人工智能”等理论引入研究领域,进一步创新突破传统防雷模式。
2012年8月,童充再次收到国际防雷大会“杰出青年科学家奖”提名通知,并以最高票当选。在颁奖仪式上,大会主席法尔哈德·拉奇迪有史以来第一次号召在场人员全体起立,宣布这一喜人结果:“让我们为来自中国的新一代杰出青年科学家鼓掌!祝贺他历史上首次全票也是最高票当选!他创造了变革性的科技成果,他的名字也将会留在世界雷电研究的发展史上……”
“许多许多年以后/林子里有两条路,我——选择了人迹罕至的那一条/它改变了我的一生。”再次回看2005年的选择,一切都是最好的安排,一线给了满怀报效祖国志向的童充一个广阔的平台。“毫无疑问,回到一线的我很幸运。”童充如是说。
梦想终成现实
当时间来到2016年,此时距离童充从维也纳捧回奖杯已4年之久。生命有时候就是一支箭,当知道瞄准的目标和如何运弓后,用力把弓弦拉足,让箭射出去就好!4年间,童充全力朝着研制系统的目标奔去。
雷电灾害是联合国公布的“最严重的十种自然灾害之一”,在我国雷电年均引发事故三千余起,造成损失数十亿元,且全球雷电活动近十年增加了12%,预计本世纪末将增加50%,是气候变化下的世界难题。
2016年,“智能配电网雷电传感及动态防护技术的研究与应用”科技项目在国网江苏省电力公司正式立项。
“罗马不是一天建成的,更不是一个人能建成的”,此时,童充也有了并肩作战的团队。
青年调度员吴越涛是最早加入团队的人,童充邀请他一同参与系统的搭建工作。谈及当时加入的原因,吴越涛认为是童充所描绘的场景给他带来了震撼,“在我的认知里,雷电和地震一样,预测它感觉是痴人说梦。但童充和我详细说了他的构想和取得的技术基础后,我突然相信动态灵活的雷电防护是可以实现的,这样‘从零到一’的事对我来说有很大的诱惑”。
在公司的支持下,童充的“电博士·动态防雷”团队也不断扩展,热火朝天地开始了技术攻关。
然而,即便有着前十多年的积累,童充“电博士·动态防雷”团队的科研之路也是开头艰难。对于他们而言,要实现动态防雷系统落地,第一个要攻破的关键技术,就是对雷电实时、准确地探测与跟踪。在团队的共同测试之下,他们创造性地用多组天线协同探测之前不被关注的云间闪电和实际造成破坏的云地闪电辐射信号,研制出了具有一根主天线、四根高频天线及三路信号接收处理通道的雷电空间辐射传感器。他们又分析了近十万个波形样本,开展了上千种频段的组合调试,创新研发出“高精度广谱分频雷电探测”等技术,最终实现单传感器雷电探测范围一万平方公里,雷电探测效率超99.9%。
完成探测技术后,团队又引入人工智能算法,结合多维气象要素,创新研发了“多维矩阵智能预测模型”,建立了数百万个雷电数据样本库进行迭代优化,实现了雷电的多维联合预测和雷害评估,最终形成“动态防雷监测系统”的成套软硬件。
现实是此岸,理想是彼岸,中间隔着湍急的河流,行动则是架在川上的桥梁。动态防雷的理想在历经茫茫黑夜后迎来曙光——2017年5月,团队在苏州成功研发上线世界首套地区级的动态防雷监测系统,监测范围达一万平方公里。
同年10月,动态防雷理论又有幸获得国际领域的进一步认可,被认为开启了全球动态防雷技术路线,成功斩获“国际防雷科学技术成就奖”。
正是在刻苦攻关和勇毅前行中,童充带领“电博士·动态防雷”团队成功攻克雷电领域一系列重大难题,获得30项国内外发明专利,开创性地建立了世界首个基于“跟踪、预测、控制”的动态防雷体系。团队也成功将雷电防护从“静态被动模式”转变为“智能动态模式”,引领全球迈入了雷电防护的新阶段,成果获第三十三届国际防雷大会“世界领先”鉴定,并得到了中国电机工程学会“国际领先”鉴定,走出了一条领跑全球防雷的中国路径。
胜于“兵家必争之地”
会当凌绝顶,一览众山小。
作为全球动态防雷领域的开拓者,童充深知,一次领先并不代表一直领先,这个年轻团队的新目标是紧紧抓住这次领先带来的机遇,保持中国科研在这一领域的领先地位,在世界的舞台进一步展现中国的创新方案,扩大中国在这一领域的话语权,展现中国青年的创新力量。
2017年,国际防雷科学委员会将动态防雷技术列为战略研究方向。这一消息立即吸引了童充的目光。而此时的童充从公司电力调度控制中心来到发展策划部,进入了一个真正面对科技一线的岗位,在这里能接触到全省及全国最前沿的电力科技,也有机会向全国各地的顶尖电力科技专家学习。
作为科研人员,他深知国际标准的重要性。一个国家能够主导制定防雷领域的国际标准,它在该领域的科技实力就拥有了一份明证。因此,国际标准制定权,向来是“兵家必争之地”。但长期以来,传统防雷领域的国际标准由少数发达国家牵头制定。
“标准在人家手里,标准更新,我们就得花费大量人力、物力、财力去跟随。只有让中国主导制定国际标准,才能真正实现全球引领。”童充及其团队的目标,就是让中国完成从追随者到引领者的身份转换,实现中国承担动态防雷领域国际标准制定“0”的突破。
当童充制定国际标准的想法一萌芽,国网苏州供电公司就充分尊重他在动态防雷领域的首创精神,给予支持。2018年3月起,童充带领“电博士·动态防雷”团队开始为智能电网动态防雷国际标准制定工作奔波劳碌。他们主动联系国内外雷电专家,交流学习撰写国际标准的经验,并牵头同国际大电网组织的22个成员国代表发起动态防雷国际标准提案编制工作。
“提案编制过程中,最困难的其实就是联系协调国外的专家。”但困难并没有打倒他们,他们继续发挥“从零到一”啃“硬骨头”的精神,全身心投入这项艰苦卓绝的“战斗”。高强度工作使得童充一度无法顾及自己的身体和家人。每天睡眠时间平均仅为四个半小时,作息混乱的他只能经常独居。“我每天白天按照北京时区工作,傍晚与欧洲专家讨论,深夜同美洲专家连线。”
最后,他成功协同各国专家用了近半年的时间完成了一份标准提案。这薄薄的三页多提案,凝聚了童充等十几位世界防雷专家的心血。
2019年7月,国家电网公司及国际大电网组织中国国家委员会向国际大电网组织正式递交了智能电网动态防雷标准工作组立项申请。2019年9月29日,童充远赴巴西圣保罗,参加国际大电网组织召开的动态防雷标准现场评审会。2019年10月22日,国际大电网组织批复了中国的申请,国际大电网组织专委会主席在上海IEC大会上交付了立项批文,由童充团队主导的全球首个动态防雷标准工作正式立项。2023年,团队主导制定的世界首个动态防雷国际标准获国际大电网组织雷电专委会全票通过,并将面向世界正式发布,中国成为气候变化下全球动态防雷的“标准制定者”和“技术引领者”。
除了领跑制定国际标准,承办国际权威会议,让中国在该领域的影响力进一步提升也是童充团队的一个目标。国际大电网组织(CIGRE)主办的国际大电网雷电会议是全球最大的电力系统雷电会议,旨在促进国际间的交流合作,与会成员来自全球40多个国家,但从未在中国召开。“国际大电网雷电会议如果能在国内召开,届时大师云集,专家荟萃,共议雷电领域新动态、新机遇,这将有力提升我国在防雷领域的国际影响力。”在童充团队的努力下,2018年9月,苏州最终获得全票当选,完败日本大阪、澳大利亚墨尔本等一众竞争对手,中国成功拿下了国际大电网雷电会议的举办权!
可持续发展,与青年同行
习近平主席在第76届联合国大会首次提出全球发展倡议,呼吁加快落实联合国2030年可持续发展议程,共同推动全球发展迈向平衡协调包容新阶段,共同构建全球发展命运共同体。随着全球气候变暖,极端天气增多,雷电活动日益频繁,已严重威胁人类社会的可持续发展。作为“国际大电网雷电会议科学委员会”副主席和16个国际学术组织的成员,童充长期关注应对雷电灾害的可持续发展解决方案,带领“电博士·动态防雷”团队为推动全球交流合作贡献智慧力量。
联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯有言:“青年人承载着我们对更美好世界的希望。我们只有赋权青年人,将他们培养成为领导者,才能实现可持续发展,保证人权,维护和平和安全。”
“我们深刻认识到,企业的可持续发展离不开青年的接续传承,我将尽我最大的能力,带动更多青年投身可持续发展的进程。”
“你想要怎样的人生?是在闲暇安逸中,归于平淡沉寂?还是在风云际会间,激发无尽潜能?这里的窗口很小,但足以窥见世界。如果你不想虚度这青春的光阴,那么请和我们一起挑战未来,或参与或见证,走向更广阔的世界!”
这是童充对公司新人发出的团队招募邀请函,毫无疑问,童充渴望同年轻人一起走向国际舞台,为世界贡献动态防雷的中国方案。
“90后”麦锦雯就是被这样真挚的话语打动加入“电博士·动态防雷”团队的。麦锦雯刚加入时心情忐忑,认为自己对防雷和学术并不擅长。童充鼓励麦锦雯,让她先从与国外专家的对外联络开始,并推荐她旁听一些国际学术会议。“童老师带我进入了一个新世界,让我对国际学术交流有了直观的认识,更对国际会议有了新的认知。”

2021年,“电博士·动态防雷”团队联合全球20余个国家的科研团队,主导实施“雷震子计划”国际合作
2021年,童充带领“电博士·动态防雷”团队,落实全球发展倡议,联合国际防雷科学委员会、国际雷电研究及试验中心、瑞士洛桑联邦理工学院、意大利博洛尼亚大学、美国麻省理工学院等二十余个国家科研机构实施“雷震子计划”国际合作,构建更加平等均衡的全球发展伙伴关系,推动全球共同研究和解决雷电领域世界性难题,加快落实联合国2030年可持续发展议程。

2021年9月,“电博士·动态防雷”团队受邀线上参加联合国全球契约青年SDG创新者峰会,面向全球发布“动态防雷”创新成果
“引领者”是麦锦雯和“电博士·动态防雷”团队的其他年轻人对童充的一致看法。在童充的带领下,这个青年团队在引领雷电防护与担当可持续发展的路上越走越远,这个青年团队在世界舞台上的成绩单也愈发亮眼——
2021年,在公司创新氛围的带动下,童充带领“电博士·动态防雷”团队参加了联合国全球契约青年SDG(可持续发展目标)创新者项目。历经近十个月的创新实践和全球交流,团队最终获得联合国全球契约首届中国青年SDG创新挑战赛金奖。同年,团队受邀在联合国全球契约青年SDG创新者峰会上,面向全球15000名与会者,直播发布“动态防雷”方案,向世界展示了面向联合国可持续发展目标的中国行动和青年力量。

2021年9月,“电博士·动态防雷”团队荣获联合国全球契约首届中国青年SDG创新挑战赛金奖
2022年6月,童充凭借其在全球性雷电灾害治理领域取得的创新成果和突出成绩,在联合国秘书长古特雷斯出席的联合国全球契约领导人峰会上,成功当选“2022年联合国可持续发展目标全球先锋”。
“联合国可持续发展目标全球先锋”旨在评选全球范围内为实现联合国可持续发展目标作出卓越成就的代表人物,是联合国在可持续发展领域颁发的最高荣誉。2022年,全球共评选产生十位“联合国可持续发展目标全球先锋”,童充是该届唯一当选的中国人。
“随着气候变化,雷电活动变得日益频繁。通过科技创新和国际合作提升应对雷电灾害的水平,是推动实现可持续发展的重要路径,我们将坚持研究与探索!”对于成为“联合国可持续发展目标全球先锋”的童充来说,可持续发展的进程没有终点,自己必将同“电博士·动态防雷”团队的青年人一起,为世界防雷贡献中国方案和青年力量!


上一篇:公司提供佛山地区防雷检测

版权所有: 广州雷泰防雷防水科技有限公司Copyright © 2024 All rights reserved.
电话:020-81504548 手机:13902217373   粤ICP备17046587号
地址:广州市荔湾区东漖北路560号902室
技术支持:腾和网络