“位于崧澤大道明珠路口東的19-264號地釘設備發出施工告警,可能屬于非法作業,建議前往現場查看?!?0月14日13時21分,國網上海市電力公司電纜分公司運檢六班班員鄧智敏在手機上收到了一條告警信息,立刻前往現場。
與此同時,施工現場的一個地釘亮起一句警示語:“下有電纜,嚴禁開挖。”施工人員正在開展污水排管施工,看到警示語后停止了挖掘。鄧智敏趕到現場后制止了危險的施工行為,并把電纜管線位置和深度告訴了施工單位。
目前,上海市有3966.32千米地下高壓電纜,為城市發展提供電能。然而,這些地下電纜卻時常面臨著地面施工等外力破壞的威脅。地下電纜一旦不慎被挖斷,可能造成停電甚至人身傷害等后果。
2018年,國網上海電力電纜分公司電纜運檢中心副主任李海萌發了研發一款告警裝置來防止外力破壞地下電纜的想法。
最初,李海考慮了兩種告警裝置。一種是讓兩種化學藥劑在出現異常震動時發生反應產生有色的煙霧,提醒施工人員停止作業;另一種是讓特制電力設備在異常震動時冒出火花來提醒施工人員停止作業。然而,煙霧或火花雖然可以起到提醒作用,但李海擔心這也會給現場人員造成一定程度的恐慌,便放棄了這兩種思路。
經過多方咨詢和探討,2019年,李海開始組織研發一款智能地釘告警設備。他想讓地釘不但能感知周邊震動,還能自動告警,及時叫停可能破壞地下電纜的施工,并通知電纜運維人員到場處置。
經過李海和同事們10個月的研發,2020年7月,防止外力破壞地下電纜的智能地釘誕生了。地釘的震動監測器能感知周邊震動,信號發射器能“點亮”告警燈光,并將告警信息遠程傳輸給電纜運維人員,定位儀能定位發射信號的地釘具體位置。智能地釘由太陽能板和蓄電池提供能源,還加裝了有防護功能的高強度亞克力透明面板。
經過一段時間的測試,李海發現智能地釘的功能還不夠完善。“現場告警如果只有閃爍的燈光,還不能讓施工人員知道是咋回事,應該怎么辦。”他說。
于是,李海又琢磨著給智能地釘增加語音叫停功能,讓“下有電纜,嚴禁開挖”的提示音隨著閃爍的燈光反復播放。聲音傳送需要聲道,要想播放聲音就必須給智能地釘打孔做聲道。但如果那樣做,放置在地表的智能地釘會容易進水。
權衡利弊后,李海決定將聲音提示改成了文字提示。他在高強度亞克力透明面板下面的太陽能板兩側加上了“下有電纜,嚴禁開挖”的文字。
之后,李海又發現智能地釘不但能感知周邊挖掘作業引發的震動,也能感知周邊過往車輛等外力引發的無效震動。為此,他和同事們應用人工智能算法讓智能地釘具備了自動識別無效震動的功能。
多次改進后的智能地釘能實時感知直徑15米范圍內的有效震動,并向現場施工人員和后方電纜運維人員發出告警信息。目前,智能地釘已在崧澤大道等區域試裝了312個,及時叫停了126次可能破壞地下電纜的施工。
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