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项目概述

项目背景

东北是我国能源生产与电力输送核心区域,大量油浸变压器、GIS密闭高压腔体设备在‑10℃~‑35℃极寒工况下绝缘加速老化,局部放电故障频发。

  • 传统侵入式检测必须停电开孔,冬季检修直接影响民生供暖保供
  • 户外巡检属于高危作业,冻伤、触电风险高,人力运维成本持续走高
  • 市面上缺少专门适配东北极寒环境的非接触式局放检测成套装备

本项目:激光多普勒振动探测,非侵入、不停电、不开孔,远距离识别密闭腔体内部局部放电故障类型、强度、位置。

核心价值指标

  • 单台设备检测耗时缩短 80%
  • 停电运维损失降低 60%
  • AI模型仿真‑实测误差<6%
  • 故障识别性能对比传统方法提升 75%
  • 完成‑25℃极寒模拟工况实验验证
行业背景图
行业背景示意图

四大行业痛点

❄️停电检测制约能源保供

传统检修停电4‑12小时,供暖季停电带来采暖缺口、工厂停产。

⚠️高危巡检人力成本高

低温高空带电作业风险大,岗位招工难,人工运维成本逐年上涨。

🔧现有技术适配缺陷

侵入传感器、传统光学设备无法兼顾低温抗结霜、远距离检测需求。

🌏高寒市场空间广阔

东北存量密闭高压设备十万台以上;俄蒙北向跨境电力设备存在同类痛点。

核心技术与创新

核心技术体系图
核心技术体系架构图

三层闭环技术架构

  1. 数据层:密闭腔体极寒多工况局部放电振动数据库,三位一体数据采集体系,覆盖‑25℃~10℃、大风、多放电类型。
  2. AI算法层(核心壁垒):电‑声‑热多场耦合数字孪生、小波包加速模型、改进NSGA‑II多目标识别算法、分层闭环特征匹配。
  3. 硬件集成层:单纵模固态激光光源、高精度光电解调单元、极寒自动除霜防护终端、B/S云端智能诊断平台。

现场实测数据持续回流数据库,迭代优化模型,形成完整研发闭环。

五大核心创新点

  • 原理创新:非侵入激光振动探测,全程不停电作业
  • 仿真理论创新:电‑声‑热多场耦合数字孪生建模
  • 算法创新:小波降噪+NSGA‑II多目标智能识别抗环境干扰
  • 工程创新:极寒一体化光学防护,解决镜头结霜、电磁干扰
  • 商业模式创新:设备直销、运维外包、专利授权三类轻量化合作模式

产品版本

标准版

单通道激光探测,面向市县供电所、中小型电厂;适配基层电网预算,满足变压器日常巡检。

高性能版

多通道并行探测,面向省级电网、千万千瓦坑口电厂;全域低温除霜、强电磁屏蔽,支持多设备同步连续检测。

配套增值服务

云端故障诊断平台、年度校准维护、故障分析报告、极寒工况算法迭代、现场一站式运维。

市场分析与竞争格局

市场规模

竞品对比简表

方案类型 主要短板 本项目差异化优势
UHF/超声波侵入检测 停电开孔,冬季影响供暖保供 非接触不停电,检测效率提升80%
脉冲电流手持检测仪 近距离高危作业,定位能力弱 远距离光学探测,精准定位故障位置
红外测温巡检仪 仅测表面温度,内部局放漏检率高 捕捉壳体纳米振动,直接反映内部放电
进口激光测振设备 价格昂贵,无高寒场景适配,售后贵 国产自主可控,低温定制,成本下降35%

商业模式

设备直销(核心盈利)

销售标准版/高性能成套装备,配套一年免费云端运维,后续收取年度校准服务费;毛利率42%以上。

检测运维外包

面向预算有限基层供电所;客户零硬件投入,按设备台数收取年度巡检服务费,形成长期稳定现金流。

专利授权与技术服务

向电力装备企业授权算法与仿真专利,授权费+销售额分成,输出方案设计、调试、迭代技术服务。

团队介绍

学生核心团队

姓名 专业 分工
刘晨旭(负责人) 电气工程及其自动化 项目统筹、硬件光路调试、企业对接、材料撰写
赵志颖 电气工程及其自动化 实验台搭建、极寒工况测试、实验数据采集
张贯一 计算机与信息学院 数据库、云端诊断平台、数据可视化开发
钟华倩 电气工程及其自动化 多场耦合仿真、算法优化、专利论文撰写
舒然 计算机与信息学院 俄蒙海外市场、外文翻译、双语宣讲、海外文献整理
周启杭 机械工程学院 设备支架、极寒防护结构机械建模设计

指导专家

校内指导专家1

副教授,博/硕导;高电压与绝缘技术方向,专注放电机理、绝缘实验;指导实验平台、局放诊断模型构建。

校内指导专家2

副教授,硕导;电磁场、电磁瞬态仿真;负责系统抗电磁干扰、仿真建模与可靠性优化。

财务、融资与规划

三年营收预测

融资需求

  • 计划融资:5万元,出让股权10%,项目估值50万元
  • 资金用途:东北示范样机生产架设、野外极寒实地测试、专利与市场渠道拓展、云端平台迭代。
  • 股权架构:创始学生团队78%;产业孵化平台12%;投资方10%;预留股权激励池。
  • 退出路径:产业并购、团队年化8%溢价回购、远期北交所资本化。

发展规划

短期|1年内

V1.0商用设备定型;东北变电站标杆示范完整冬季实测;发明专利推进授权;与2‑3家东北电力单位签订意向合作。

中长期|3年内

东北市场规模化落地;拓展俄蒙海外输出;迭代轻量化便携式机型;参与行业标准编制;带动东北本地装备产业链。

长期远景

面向全国电网、一带一路北向能源通道;打造国产高压无损检测标杆品牌,服务新型电力系统与东北振兴。

风险控制

技术风险

高低温耐久测试,硬件冗余防护,扩充野外实测数据迭代算法滤波。

工程落地风险

轻量化模块化设备,提前联合电力单位评审架设方案,缩短现场施工。

市场推广风险

标杆示范工程输出实测收益;外包模式降低客户门槛;专利构建壁垒。

政策 & 财务风险

跟进行业标准、补贴政策;设置应急预算,分期回款,多渠道流动资金保障。

联系我们

项目负责人:刘晨旭

联系电话:15956079932

参赛赛道:挑战杯 清洁能源转型(东北振兴专项)本科生创意组

依托高校:电气与自动化工程学院|校级大学生创新训练项目