近日,中国仪器仪表学会公布了2025年科学技术奖获奖名单,由国网湖南省电力有限公司、中国电力科学研究院有限公司、哈尔滨电工仪表研究所有限公司、北京智芯微电子科技有限公司等多家单位联合申报的“面向智慧配电网的物联通信装置及智能检测关键技术”项目荣获科技进步奖二等奖。该奖项是对项目团队在配用电物联通信领域创新成果的充分肯定,标志着我国在智慧配电网通信技术领域取得重要突破。
破解行业痛点:从单一通信到双模融合的创新突破
随着新型电力系统建设的深入推进,分布式电源、储能系统、电动汽车充电设施等新型负荷大规模接入电网,配用电环节的通信需求呈现爆发式增长。据统计,我国配用电物联设备规模已达10亿级规模,传统单一通信方式在速率、可靠性、接入规模等方面已难以满足智慧配电网的发展需求。
"现有的电力线载波通信和无线通信各有优势,但也存在明显短板。"项目负责人介绍道,"电力线载波通信虽然免布线,但在复杂电力环境下抗干扰能力有限;无线通信灵活性高,却容易受到建筑物遮挡等环境影响。如何实现两种通信方式的优势互补,是团队研究的重点方向。"
项目团队创造性地提出了"高速载波+高速无线"融合通信的技术路线。通过深入理论研究和技术攻关,发明了时频分集拷贝的高速载波与无线融合通信方法,开发出具有完全自主知识产权的双模通信技术。这一创新使得系统可用带宽提升50%,通信时延降低29.6%,节点接入规模扩大一倍,实现了18 类通信芯片、3000 万只配用电设备的广域物联。
核心技术创新:从理论到产品的全链条突破
项目成果涵盖了从基础理论、产品研发到质量管控的全链条突破创新:
在基础理论方面,团队首创了"高速载波+高速无线"融合通信理论方法与标准体系。通过发明时频分集拷贝技术,提出虚拟MAC层分层管理方法,构建了涵盖物理层、链路层、网络层的完整标准体系。这一创新填补了配用电双模通信领域国际标准的空白,为行业规范化发展奠定了基础。
在产品研发方面,项目团队攻克了异构网络自适应干扰抑制、低功耗芯片设计等关键技术难题,成功研制出完全自主可控的高性能双模SoC芯片。该芯片采用先进的SiP封装工艺,将载波和无线通信功能集成于单一芯片,静态功耗仅0.18W,较国际主流产品降低40%以上。基于该芯片研发的通信装置一次通信成功率达99.8%,抗衰减能力达108dB,各项性能指标均达到国际领先水平。
在质量管控方面,针对物联通信模块检测效率低、质量追溯难等行业痛点,项目团队创新研发了智能化柔性检测技术。通过创建标准化测试体系,研制高密度器件智能检测装备,开发出国内首条智能柔性检测流水线,实现了检测过程的全面自动化。该技术使检测误判率从3.2%降至0.15%,年均检定量由5万只提升至300万只,大幅提升了产品质量管控水平。
应用成效显著:从技术创新到标准建设
项目团队在技术创新的同时,高度重视标准体系建设工作。截至目前,已牵头制定国际标准1项、国家标准2项、行业标准1项、企业标准8项,形成了完整的标准体系。这些标准不仅规范了行业发展,更提升了我国在国际电力通信领域的话语权。
在知识产权方面,项目累计授权发明专利52项、国际专利1项,出版专著1部,发表高水平论文19篇。由罗安院士、唐立新院士领衔的专家组鉴定认为:"该项成果取得了重大技术创新,整体上达到了国际领先水平,引领了低压电力通信领域的发展和技术进步。"
项目成果已在全国25个省级电网实现规模化应用,近三年来累计推广双模通信芯片及装置3000万只,创造直接经济效益20.6亿元。更值得关注的是,项目成果已成功输出至巴西、沙特、东南亚等海外市场,成为中国电力技术"走出去"的又一典范。
展望未来:创新驱动发展,技术赋能未来
随着新型电力系统建设的深入推进,配用电通信技术将面临更高要求。"获得科技进步奖是对我们过去工作的肯定,更是对未来发展的鞭策。"项目负责人表示,"我们将继续深耕电力通信领域,为构建清洁低碳、安全高效的新型电力系统贡献更多创新成果。"
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