三年磨一剑！广西大学“智氟慧测”青年科研团队为高压电网装上“嗅觉探测器”

　　当高压变电站的GIS设备内部悄然产生微量腐蚀性氢氟酸时，传统监测手段往往后知后觉——等到察觉异常，腐蚀早已发生，电网安全隐患悬于一线。在广西大学，一支由电气、光电、算法、运维等多专业青年组成的“智氟慧测”科研团队，用三年多时间啃下了GIS设备微量氢氟酸在线监测这块硬骨头，为高压电网装上24小时不眠的“嗅觉探测器”。

　　故事要从一次变电站实地调研说起。彼时，项目负责人申瀚东还在校园里开展GIS设备故障检测课题研究，他多次跟随电网运维班组深入变电站现场，亲眼目睹了行业的普遍困境：进口监测装备售价高昂，国内现有仪器灵敏度不足，面对故障初期的纳伏级微弱信号无能为力，故障预警往往滞后72小时以上，全国存量GIS设备每年运维与损耗支出超过200亿元。“为什么不能研发一套高精度、长寿命、国产化的HF在线监测装备？”这个朴素的问题，成为整个团队四年攻坚的起点。

　　图1 GIS设备调试场景

　　团队成立之初，就汇聚了高电压与绝缘技术、光电传感、自动化算法、电力运维等多个不同专业的青年力量。科研没有捷径，从仿真到实验再到现场，处处都是硬仗。为了摸清光声池的结构参数，他们在实验室完成800余次COMSOL多物理场仿真迭代；为了识别复杂工况下的干扰气体，上千组多组分混合气体模拟试验反复进行；为了获得真实运行数据，他们奔赴全国多地220kV、750kV变电站、特高压换流站和新能源电站，在高温、高湿、强电磁干扰的设备舱内采集海量工况数据。无数个深夜，实验室灯火通明，调试光路、修正算法、对抗氢氟酸强腐蚀带来的设备损耗难题，成了团队的常态。

　　

　　图2 技术人员联合探讨研发方案

　　科研攻坚从不一帆风顺。光声池的结构参数调试、算法阈值的设定、抗腐蚀材料的选型，每一个环节都要经历反复试错。有时一套仿真参数推导到深夜，第二天拿到实验数据却是失败；有时好不容易捕捉到信号，现场工况一变，噪声又把微弱信号淹没。团队成员一次次推翻参数、从头再来，把“失败—复盘—再试”当作科研常态。正是这种咬定青山不放松的坚持，支撑着团队一步步突破行业公认的技术难题。

　　最令人振奋的瞬间，发生在一次关键验证节点。为了验证电晕放电早期微弱HF信号的捕获能力，团队连续多日驻站开展20kV放电模拟实测，反复校准光学窗口与算法模型。当设备成功捕捉到浓度低于5μL/L的故障前兆信号时，所有熬夜调试的辛苦都化为值得。团队成员坦言，青年科研者最大的优势就是敢攻坚、敢创新，有人说高压精密检测设备研发门槛太高、年轻人难以突破国外技术壁垒，他们偏要用行动证明可以。

　　2025年底，团队自研的ZF-HF3000“智氟慧测”光声光谱HF在线监测装置完成全套性能定型。经第三方权威检测，设备HF检测限低至0.611μL/L，故障识别准确率达98.7%，整机耐腐蚀服役寿命超过10年，综合性能全面超越ABB、西门子等主流进口设备，各项指标符合IEC 60480-2020国际标准。项目先后斩获多项省级科创大赛一等奖，进一步坚定了团队将成果落地产业一线的信心。成果一经公示，多家省电力检修公司、变电站运维单位主动对接，纷纷提出试点安装需求。

　　如今，这套国产化监测装置已经走进华中华东多座变电站，作为GIS设备的“安全哨兵”24小时实时感知微量HF浓度，可提前72小时预警局部放电隐患，单站年度运维检测成本下降60%以上。团队青年科研人员感慨，从在校科研团队到企业联合研发力量，身份转变让他们更加明晰青年科研人的责任——把实验室里的论文，真正变成守护电网安全的硬核装备，青春的价值，就写在祖国电力建设的一线现场。

　　从实验室仿真模型到变电站在线监测终端，这群广西大学青年科研工作者用实践证明：当青年科研力量遇上新型电力系统建设，当光电传感创新深度融入电网运维产业，新时代的青春答卷，正在电力一线被一页页书写。