2023年度北京市科学技术奖提名公示信息.pdf
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2023 年北京市科学技术奖提名公示内容 一、项目名称 电力物联网数字化感知关键技术、系列装置及规模化应用 二、候选单位 1、中国电力科学研究院有限公司;2、北京智芯微电子科技有限公 司;3、国网北京市电力公司;4、华北电力大学;5、中国科学院上海微 系统与信息技术研究所;6、西安交通大学;7、浙江维思无线网络技术 有限公司 三、候选人 1、仝杰;2、蒲天骄;3、雷煜卿;4、马国明;5、彭国政;6、李伟;7、 甄岩;8、张树华;9、杨爱军;10、宋睿;11、张明皓;12、何彦彬;13、 张鋆;14、王兰若;15、何可嘉 四、任务来源 1、国家重点研发计划 2016YFB0901204 2、工信部“智能制造”支撑工程 0714-EMTC02-5378 3、国家自然科学基金 61475180 五、项目简介 电力设备设施规模庞大，电气故障、极端天气等对海量设备的安 全运行持续带来挑战，设备状态精准感知至关重要。电力物联网是实 现设备可观可测的数字化基础设施，但多年来电力传感装置及测量手 段存在如下技术难题：①输电线路长，超长距分布式监测技术仍不成 熟；②高电压强磁干扰使得无线传感器失联离网现象多发；③电网应 急处置时效性要求高，感知响应与研判实时性不够；④电力现场不易 取电，难以实现传感装置的长续航与免维护。 项目组依托国家重点研发计划、工信部智能制造专项等重大项 第 1页/共 5页 目，历时 9 年联合攻关，首次提出“感-传-算-能”智能感知技术体 系，在长距离测量、高可靠连接、实时边缘计算、现场自取能等方面 取得重大突破，主要创新点如下： 1.突破了基于弱光信号解析与解耦的多参量超长距传感技术，揭 示并拓展了光纤倏逝波相位检测机理，研制了高性能微纳集成光子器 件和温度/应力/应变光纤传感系统，支撑架空线路山火、雷击、覆冰、 断股等安全预警，100km 距离下测量灵敏度提高 2 个数量级。 2.发明了自适应连接与在网同步的传感器微功率无线组网方法， 提出了软件定义地址路由、频谱认知干扰回避、随机时钟源同步等技 术，解决了无线信号受现场强电磁干扰、掉线无法自恢复等问题,传 感网平均功耗降低 30%，通信传输成功率大于 99.9%。 3.突破了资源灵活编排与并发接入控制的实时边缘计算技术，发 明了元数据业务感知方法和嵌入式轻量级虚拟映射技术，研发了 RISC-V 自主可控芯片和边缘智能终端, 解决了异构传感器即插即用、 就地计算与实时响应问题，边缘处理时延小于 50ms。 4.提出了磁-机-电耦合多源微弱能量采集与高效率转化技术，发 明了串充并放级联式电场取电方法，能效比提高 1 个数量级；提出了 摩擦-压电协同的磁场能量收集和高密度叠层线圈振动能量采集技 术，功率密度提升 20%以上，解决了传感器自供电、免维护难题。 项目发表论文 83 篇，授权专利 66 件(国际专利 3 件)，出版专著 3 本，制定标准 14 项(国标 5 项)，取得软著 31 项。项目曾获中国电 力科技进步一等奖，以周孝信、费爱国院士为主任的鉴定委员会认为， 项目技术复杂，研制难度大，具有重大创新，整体达到国际领先水平。 项目研制的四大类 26 种传感器、终端及装置，广泛应用于北京 电网并在 15 个省市推广。近三年新增产销 45.84 亿元，累计部署百 万传感监测点，光纤监测距离超 1500 公里，实现停电隐患预警和设 备异常报警 1300 余次，避免经济损失 10.17 亿元，为首都电力保供 及电网安全运行做出重要贡献。 第 2页/共 5页 六、主要知识产权支撑材料目录（限 15 个） 序号 知识产权 类别 名称 1 发明专利 权 一种用于输电线路监测数据传 输链路的 LDPC 编码方法 2 发明专利 权 一种实现温度自校准的光纤拉 曼测温系统及其校准方法 3 发明专利 权 一种架空输电导线运行状态分 布式监测的装置及方法 4 发明专利 权 一种 6LoWPAN 无线网络系统及 其信道切换方法 5 发明专利 权 一种输电线路在线监测数据的 通信方法及系统 6 发明专利 权 面向实时边缘计算的路由控制 方法 7 发明专利 权 边缘计算的资源协同方法、装置 及设备 8 发明专利 权 电力传感器及其基于 MEMS 的 电力设备振动微能量采集装置 国（区）别 授权号 授权公告日 发明人 权利人 中国 ZL20161 0060361. 4 2020 年 12 月 4 日 仝杰，杨德龙，张睿 汭，雒宏礼 中国电力科学研究院，国家 电网公司 中国 ZL20151 0397058. 9 2019 年 11 月 19 日 雷煜卿，汪洋，仝杰， 中国电力科学研究院，国家 丁慧霞，史振国，张 电网公司，威海北洋光电信 永臣 息技术股份公司 中国 ZL20221 0838733. 7 2022 年 9 月 16 日 中国 ZL20161 1103553. 5 2021 年 7 月 23 日 仝杰，吴赛，汪洋， 魏旻，杨德龙，雷煜 卿 中国 ZL20161 0061402. 1 2021 年 01 月 1 日 仝杰，刘艳丽，杨德 中国电力科学研究院，国家电 龙，雷煜卿，雒宏礼， 网公司，国网浙江省电力公司 张庚，姜文东，刘岩 中国 ZL20191 0628113. 9 2021 年 6 月 15 日 苑佳楠，甄岩，王立 城，霍超，侯莹莹， 高建，尹志斌，张港 红 北京智芯微电子科技有限 公司，国网信息通信产业集 团有限公司 中国 ZL20221 0486203. 0 2022 年 7 月 29 日 霍超，郑利斌，白晖 峰，甄岩，慕迪，尹 志斌，张港红 北京智芯微电子科技有限 公司 中国 ZL20201 1366783. 7 2021 年 3 月 9 日 张明皓，仝杰，宋睿， 王兰若，张树华 中国电力科学研究院有限 公司 第 3页/共 5页 马国明，王思涵，史荣 斌，郭腾俊，秦炜淇， 华北电力大学 王伟，郭陟峰 中国电力科学研究院有限 公司，国家电网公司，国网 浙江省电力有限公司 中国 ZL20211 0853183. 1 2022 年 6 月 28 日 中国 ZL20211 1471891. 5 2023 年 8 月 18 日 9 发明专利 权 一种变压器振动传感器及其宽 频带振动微能量采集器 10 发明专利 权 基于电容储能的电磁感应式磁 能收集器及功率提升方法 11 发明专利 权 锗银复合材料及其在光电器件 中的应用 序号 知识产权 类别 论文(著作)名称 刊名/出版社 论文 Optical Frequency-Response Analysis for Power Transformer IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY 2020-07 -23 论文 Power Flow Adjustment for Smart Microgrid Based on edge computing and multi-agent deep reinforcement learning Journal of Cloud Computing:Advan ces, Systems and Applications 2021-09 -09 论文 Asymptotic Domain Adaptive Detection for Abnormal Targets in Transmission Lines Under CSEE JOURNAL OF POWER AND ENERGY SYSTEMS 2023-03 -05 1 2 3 4 论文 《电力物联网智能感知技 术与应用》 ZL20161 0216678. 2 发表时 间 (年月日) 中国 中国电力出版社 张明皓，宋睿，张树 华，潘东，程登峰， 汪胜和 中国电力科学研究院有限 公司，国家电网有限公司， 国网安徽省电力有限公司 杨爱军，王小华，荣命 哲，刘柱，赵鹏博，叶 西安交通大学 凯，袁欢 通讯 作者 （含共同） 李伟，狄增峰，齐功 民，张苗，母志强， 王曦 第一 作者 （含共同） 马国明 马国明 马国明，刘云鹏，李亚波， 范晓舟，徐策，秦炜淇 蒲天骄 蒲天骄，王新迎，曹一凡， 刘志成，仇超，乔骥，张树 华 张鋆 张鋆，彭国政，宋睿，张树 华，谈元鹏，蒲天骄，王继 业 蒲天骄 蒲天骄，仝杰，赵鹏，雷煜 卿，张明皓，宋睿，谈元鹏， 张鋆，张中浩，王兰若，彭 国政，何可嘉 2019 年 5 月 7 日 2023-09 -21 第 4页/共 5页 乔骥 宋睿 仝杰 中国科学院上海微系统与 信息技术研究所 论文全部作者 第 5页/共 5页