一根电缆,能“听见”地下深处的呼救,你知道是怎么发生的吗?
“过去电缆是死的,现在是活的,像人的血管一样。”6月11日,在位于台州湾新区的开开电缆科技有限公司的实验室里,董事长余纪炎指着一根手指粗的智能电缆说。
这根电缆内部植入了一根比头发丝还细的光纤,能感知温度,也能“听见”声音。
自1989年开始从事电缆行业,做了三十多年电缆的余纪炎,用六年时间,让电缆长出了“神经系统”。
近日,浙江省应急管理厅第五批次人工智能应用场景上线。在AI应急演练现场,一只四足机器狗拖着光纤深入模拟矿道,瞬间捕捉到百米外被困人员的敲击声。后台屏幕上,位置被标出——误差仅30厘米。
机器狗能“在废墟里找得到”,靠的是矿道内电缆中植入的光纤。这项技术叫“分布式光纤传感”,由开开电缆旗下的浙江大辰北斗科技有限公司自主研发。
据介绍,该技术的温度感知精度达到±0.1℃,能捕捉0.1赫兹到50千赫兹的振动信号。在数十公里的线路上,任何异常点都能被定位。
过去,传统光纤传感长期面临“不可能三角”:“长距离、高分辨率、高信噪比”难以兼顾。大辰北斗与太原理工大学合作,引入“混沌激光”技术,配合自研的时空压缩调制算法,在45公里传感距离上实现了0.5米的空间分辨率。相关成果发表于《自然》子刊《Nature Communications》,国内唯一,世界领先。
“算法攻关就花了七八个月。”余纪炎说。团队还在训练AI模型,过滤矿洞回声、机器噪音和水流声,只为在各种复杂环境中精准识别“人的声音”。“你喊一声,我知道你在哪里,误差不超过一米。”
这项技术最先在最危险的地方找到了用武之地。
煤矿井下密闭空间救援是世界性难题。信号屏蔽、二次坍塌风险,常让救援人员“进不去、看不清、找不到”。大辰北斗的光纤感知系统彻底改变了这一局面。在省级应急演练中,光纤穿透数百米岩层,捕捉到被困人员微弱的呼吸振动和敲击信号,几秒钟锁定位置。
“你打它一下,它会‘痛’;你挖它一下,它会‘叫’。”余纪炎打比喻。
如果电缆因局部放电产生高温或超声波,系统就能提前捕捉,在爆炸发生前发出预警。过去,十公里电缆故障要排查好几天,如今有了大辰的感知系统,故障点一目了然。
“这相当于给整个矿山装上了一张‘听觉网’。”台州湾新区应急管理处工作人员王寅说,“以前救援是‘大海捞针’,现在是‘精准导航’。”
该技术已入选浙江省应急管理优秀案例库。除了矿山救援,这套系统正快速拓展至电力、油气、交通和城市管网等领域。比如在山西,10公里输气管道已部署光纤监测系统,成功预警地质沉降引发的管道形变;在煤田,钻孔布设光纤实时监测自燃隐患。
“它本质上是一个传感器,”余纪炎说,“任何需要温度和声音的地方,它都能用。”
开开电缆是电缆行业的“领跑者”。100多名工人,年产值15亿元,自动化率超过80%。
在企业持续领跑之际,六年前,余纪炎突然“折腾”起来,在西安成立研发中心,创办大辰北斗,切入智能电缆赛道。
“电缆行业二十年没什么大创新,以前靠走量拼价格,现在得拼技术,拼未来。”他判断,“3到5年,整个电缆行业会迎来一场革命。未来所有电缆都会装上‘神经系统’,从工业品变成智能终端。”
如今,大辰北斗已申请二十多项知识产权。与神华集团合作的煤矿电缆局部放电预警项目一旦落地,可提前72小时预警爆炸风险,填补国内空白。去年仅抗干扰天线一项就销售数百套,还卖到了海外。
一家传统电缆企业,就这样走进了AI应急的前沿阵地。大辰北斗正推动“制造+服务”模式:不只卖智能电缆,更提供后台监测系统和算法服务。而相关的技术,甚至可以拓展到空天产业,前景广阔。
作为台州市电缆行业协会会长,现在看AI、研究AI是他现在日常事务中一个很重要的部分。几年间,他跑遍了全国知名高校。
他说,任何一个传统行业,都要听见未来的声音,学会用新技术给自己装上转型的翅膀。
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