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我们在传输数据时遇到一个问题,魔兽世界(华北电科院卢毅:为电网安全铸造科技护盾)

作者:佚名 来源:4889软件园 时间:2023-05-21 09:20:41

我们在传输数据时遇到一个问题,魔兽世界(华北电科院卢毅:为电网安全铸造科技护盾)

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我们在传输数据时遇到一个问题,魔兽世界(华北电科院卢毅:为电网安全铸造科技护盾)

华北电科院卢毅:为电网安全铸造科技护盾

带领团队在国内首次完成研发碳纤维复合芯导线,打破了国外供货商的垄断;成功研发了具有自洁性的工厂复合化绝缘子产品……从清华大学研究生毕业到走上工作岗位,卢毅的工作就如同“打怪升级”,总是在不停地攻克一个又一个难题。

作为华北电力科学研究院有限责任公司高电压技术研究所所长、教授级高级工程师,卢毅长期工作在一线,从事输电线路与输变电设备外绝缘专业相关技术研究。打个比方,卢毅的工作就像为电网安全设备加上一层科技“护盾”。

华北电科院前身是华北电业管理局中心试验所,是我国最早成立的大区电力试验院(所)之一。目前,华北电科院围绕超特高压输变电运维与检测等方面开展了一系列科技研究工作。

“现代社会的工业生产、日常生活等一系列人类活动,都离不开可靠的电力供应。提高设备的安全运行水平,是维持社会正常运转的重要保障。”卢毅说,作为电力行业中的一员,提高电力设备安全与稳定运行,是其肩负的责任。

卢毅(左)带领研究团队,从电网数字化推动源网荷储协同互动的方向着手,积极推动新型电力系统的建设。受访者供图

直面防污闪,为绝缘子穿上“保护伞”

我国大量的输、变、配电设备长期运行在户外环境中,设备承载绝缘供能的部件表面往往会覆盖一层污秽物质,在一定的温度、湿度或者降水条件下,污秽物质会形成导电的液态覆盖膜,降低绝缘子的绝缘性能,致使绝缘子表面泄漏电流大大增加,发生污闪故障,造成大面积和长时间的停电事故,给工农业生产和人民生活带来重大损失。

上世纪90年代到本世纪初,电网污闪事故在我国华东、华北、东北地区大面积发生,影响地域之大、故障点之多,在我国电网污闪史上达到空前规模。

在清华大学学习期间,清华“立大志,上大舞台”的教诲深刻地影响了卢毅。2006年从清华大学研究生毕业之后,他来到了华北电力科学研究院工作,立志于将自己在清华大学多年所学的理论知识应用到实际的电力生产和传输当中,解决电力生产和传输中的实际工程问题。

如何将理论与实践相结合,有效地提升输变电设备的运行可靠性,是卢毅一直不断思考的问题。“投入实际工作后,我觉得自己是幸运的。我在研究生阶段的专业就是高电压及绝缘技术,进入华北电科院又加入了高电压技术研究所,研究方向和学习经历契合度相当高,也给了我很好的发挥空间。”

“污闪故障发生,通常有两大特点。”卢毅说,一是电网发生污闪一般不会是一个设备出问题,而是在雾、小雨等潮湿天气条件下同时发生在多条线路的多基杆塔和变电站多个设备上;二是污闪通常造成的跳闸无法重合成功而直接导致设备停运,损失的电量也会比较多,对保障供电安全的影响比较大。

卢毅带领团队,对防污闪涂料、复合绝缘子等硅橡胶类外绝缘产品进行了大量研究,并通过机理分析、模拟试验等途径,解决了工厂复合化绝缘子生产工艺、运行维护等一系列关键问题,成功研发了具有自洁性的工厂复合化绝缘子产品,相关研究成果在国内外输变电工程中得到广泛应用,对遏制电网污闪故障发挥了极为关键的作用。

卢毅(左)在现场检查故障绝缘子。受访者供图

此后,粘雪型快速积污闪络以及覆冰型闪络又成了新的“顽疾”,常规的技术措施相继失效,业界颇为苦恼。卢毅团队开展输变电设备快速积污型污闪防治技术研究,揭示了快速积污型污闪的机理,提出了防治措施,研制了适用于不同设备的大盘径辅助伞裙,该技术在500kV至1000kV超特高压输变电工程中得到广泛应用。

在研发防污闪辅助伞裙期间,为了获得辅助伞裙在降雨、覆冰、高湿度、高温度等恶劣气象条件下的运行特征,研究团队决定使用多功能气候试验箱开展模拟真实自然环境试验研究工作。

多功能气候试验箱可以模拟覆冰、覆雪、降雨等多种恶劣气象条件。然而,在多功能气候试验箱里开展试验研究,也是异常辛苦。在试验过程中,卢毅为了精准获得第一手的试验数据,在实验室一泡就是一整天。测定降水强度、拍摄记录试验数据,在多功能气候试验箱里爬上爬下,有时候湿透的衣服不知是融化的雪水、淋湿的雨水还是自己的汗水。恶劣的试验条件让记录试验过程的数码摄像机都报废了,工作过度劳累也让卢毅发烧生病多日,但为了节省试验时间,卢毅始终坚守在试验岗位上。

最终,他出色地完成了辅助伞裙在恶劣气象条件下的全部试验,为产品技术标准的制定积累了详实的基础数据,也为辅助伞裙的研发和大规模工程应用奠定了基础。

打破碳纤维导线“卡脖子”技术

随着经济的高速发展,城市用电量也一直高速增长。数据统计,2020年,北京全年的用电量达到了1139.9亿度,约等于1.5个三峡发电站的年发电量,很多城市原有输电线路输送能力已不能满足负荷的快速增长,更换导线、加粗导线、新架设专线势在必行,于是输送容量大且更为节能环保的碳纤维复合芯导线应运而生。

目前我国已经在碳纤维复合芯导线技术方面处于世界领先地位,我国也是使用碳纤维复合芯导线最多的国家,总长度超过2万公里。

但是为了研制出这种性能更好的导线,我国科研工作者却付出了巨大的努力。

这种碳纤维复合芯导线并非我国首创,早在20世纪七十年代,国外就开始研发,并投入市场。卢毅介绍,原来采用钢芯的导线要增加电力运输能力,就需要更粗的导线,这样配套的铁塔整个传输系统都需要更换,成本太大。碳纤维材料具有重量轻、强度高、耐高温、抗摩擦及耐腐蚀等特性。以碳纤维复合材料作为芯体的导线可以发挥碳纤维材料的优势,为线路增加输送容量、提高安全运行水平。

然而,发达国家垄断高性能碳纤维和碳纤维导线技术,以及配套技术不完善等瓶颈问题严重阻碍国内碳纤维导线的推广应用。碳纤维复合芯导线进入中国,核心技术却掌握在国外手上,国外企业生产核心部件,国内合资单位负责成品组装,相关的应用设计全都是老外说了算,中国工程技术人员提出的产品优化建议都被无视。

面对外资企业的技术封锁,从一张白纸开始的研究工作显得异常困难,卢毅笃定要打破少数发达国家对碳纤维导线技术垄断。为了设计优质的新型碳纤维导线,得到导线的性能数据,卢毅需要在八达岭试验站的空地上搭建非常规的试验装置。那段时间正值夏季,他常常白天在现场顶着高温开展研究,其使用自行设计、研制的导线试验装备完成了大量的测量试验,精确地测量了碳纤维导线在不同温度下的机械性能以及高温弧垂变化情况,收集了第一手的导线性能试验数据。

碳纤维复合芯是由碳纤维与合适的树脂体系复合而成,其中高性能碳纤维可以提供优异的高温稳定性,因此不同的树脂体系会对复合芯的耐高温性能产生极大的影响。当他带领团队经过反复配方、试验、筛选,成功研制出高性能碳纤维、改性双马树脂这两种核心材料时,按理说研发出国产碳纤维复合芯导线应该指日可待了。天不遂人愿,就在团队距离成功只有一步之遥的时候,一个噩耗,让整个团队都陷入了低谷。

“当时我们是在与时间赛跑。国外的团队在国内申请到技术专利,知道这个消息给了我们很大的打击,要是继续按照这个方式研发下去,我们就侵权了。所以只能被迫选择绕开他们的专利技术,重新调整方案。”

卢毅说,本以为这次意外会影响到国产碳纤维复合芯导线的研发之路,没想到却给团队带来了意外收获。国外碳纤维复合芯的纤维丝排列结构有利于承受拉伸载荷,但抗纵向开裂性能相对偏低,不利于承受运行中的弯曲及扭转载荷。项目设计了抗纵向开裂结构,在复合芯拉挤工艺生产线中,通过优化纤维丝的排列结构和生产工艺,既区别于国外产品的技术工艺,又有效提高了复合芯的抗纵向开裂性能。

仅仅用了一年多的时间,卢毅就带领团队完成了碳纤维复合芯导线的研发工作,经成果鉴定,其核心指标达到国际领先水平。“从我们开始研发,进口的碳纤维复合芯导线价格就不断下调,从每公里30万元到20万元,再到10万元,最终降到了每公里7万元左右。”

不过,还没来得及享受这一研发成果的喜悦,新的问题又摆在了他的面前。因为碳纤维复合芯导线技术是国内首创,没有现存的经验进行借鉴,设计院常用的设计软件也不具备计算设计能力,所以这个产品设计院也没有办法做;配套金具不完善,如何才能将这些导线更换到现有的电网线路上也是难题。这些都成为碳纤维导线应用道路上的“拦路虎”,而这些恰恰不是卢毅专业所长。

他并没有被这些困难吓倒,没有人做工程设计,卢毅就自己啃起了厚厚的设计手册,从最基础的力学知识到线路工程的设计条件一项项学习;没有合适的施工机具和配套金具,他就组建团队自行研发、反复优化,爬山越沟选择最恶劣的施工条件进行验证。多少个深夜,他常常被家里婴儿的哭闹声打乱思绪,刚哄完孩子,他又默默投入到学习和研究中,生生地把自己逼成了精通多专业的“全才”。

9月14日,卢毅在位于华北电科院的“柔性直流输电运维检修技术实验室”内检查设备运行情况。新京报记者 王贵彬 摄

推动电网“智能化”,为“双碳”目标做贡献

在华北电力科学研究院内,一幢二层小楼挂着“卢毅职工创新工作室”的牌子,这同时也是今年5月份成立的“柔性直流输电运维检修技术实验室”。走进大厅,右手边有一个“±500KV张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程”的沙盘。

“一个高效灵活的电网,一定是响应速度非常快的。现在电网设备规模在不断增大,线路在变长,电站也在增多,但电网公司人员很难相应增加。这时候要做好更精益化的运维,就需要走智能化的道路。”卢毅说。

为积极响应习近平总书记关于建设以新能源为主体的新型电力系统、全力推动“碳达峰、碳中和”目标实现的决策部署,卢毅带领研究团队,从电网数字化推动源网荷储协同互动的方向着手,积极推动新型电力系统的建设。深入研究分布式新能源、工业可调负荷、储能与电网协同互动的运行机理,探索电力主干网架、中低压配电网、典型用户、关键设备等多维数据融合应用的实施路径,充分利用人工智能、云边协同与大数据分析,以期实现海量电力大数据资源唤醒,进而推动源网荷储数据的全局共享和业务平台功能的融会贯通,探索新型电力系统数字化的发展潮流。

面对张北柔直电网工程首台套设备多、技术壁垒高的问题,卢毅从张北柔直工程投运伊始,就着手谋划柔性直流输电运维检修实验室的筹建,从无到有建成了柔直电网硬件在环仿真能力和电力电子器件性能试验能力,成功获批省公司重点实验室。

今年北京冬奥会期间,3大赛区26个场馆全部使用绿电,这也是奥运历史上首次实现全部场馆100%绿色电能供应。据了解,奥运场馆的照明、运行和交通等用电,均由河北张家口的光伏发电和风力发电提供。通过沙盘,可以清楚地看到,来自张北地区的风能、太阳能、生物质能等清洁能源产生的绿电,通过张北柔性直流电网工程输入北京电网,它们通过适用于北京冬奥会的跨区域绿电交易机制,照亮北京赛区场馆,为冬奥场馆的“绿色运行”提供保障。

■ 匠心解读

如何理解匠心精神?匠心精神如何坚守,如何传承?

卢毅:面对困境,要有敢于创新的决心和胆量;面对失败,要有百折不挠的恒心和韧劲;面对细节,要有不懈追求的耐心和坚持。要热爱自己从事的事业,工作可能会换,生活可能会变,但对事业的理想和信念可以激发一个人持续投入热情和精力,也会提供追求至臻至善的动力。同时一项伟大的事业,能够凝聚一大批人为之共同努力,这种精神和动力也因此能够不断传承和延续。

■ 匠人心声

新京报:在你的生活和工作中,哪些东西是一直在坚守的?

卢毅:坚持用自己学生生涯、工作经历中所学到的知识,来解决工程问题。不服输,不放弃任何遇到的难题。永远觉得别人能做到的,我也可以,而且还要做得更好。

新京报:什么时候是你认为最艰难的?能够坚持下去的原因是什么?

卢毅:科技创新需要打破固有的经验和常规的做法,不仅要在技术难题上取得突破,还要破除行业领域固有的观念,哪一方面都不会一帆风顺,都需要异于常人的执着和坚持。

我始终觉得自己参加工作赶上了国家科技迅猛发展的好机遇,工程技术领域为大量科学家、工程师提供了很好的舞台,尤其是我所在的电力行业,发展更是日新月异,我们接触到的工程、从事的研究,很多都处于世界领先水平,这种自豪感给了我动力。所以要感谢国家和时代为我们创造了机遇。

新京报:你希望未来还取得怎样的成就,对未来有何期待?

卢毅:总书记提出了双碳目标,中国的电力事业正阔步走在建设新型电力系统的大道上,我相信中国的电力系统还将迎来更为蓬勃和迅猛的发展,达到前所未有的技术高度。在这个发展的道路上,我们将迎来更多挑战,也将迎来更多机遇。清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动成为新型电力系统的主要特点,更多新能源的消纳,更高的电力电子化和数字化水平,都会带来广阔的研究空间,我也希望能在电网设备智能化运维等方面带领团队取得更多的研究成果,在新型电力系统建设的舞台上发挥作用。

新京报:你感觉自己获得的最大的快乐是什么?

卢毅:当我的研究成果得到行业认可,当提出的技术措施得到广泛应用,当我付出的努力真真切切地为推动领域的技术进步发挥作用的时候,会有浓浓的幸福感和获得感,这也是我获得的最大的快乐。

■ 人物简介

卢毅,男,39岁,中共党员,工学硕士,华北电力科学研究院有限责任公司高电压技术研究所所长、教授级高级工程师。他长期奋战在一线,从事输电线路与输变电设备外绝缘专业相关技术研究工作,取得多项国际领先水平成果。凭借优异的表现,荣获了国家电网公司优秀专家人才、十八大保电先进个人、科技先进工作者标兵、优秀共产党员等荣誉称号。2020年,荣获北京市科协和北京市人力社保局联合评选的第二十四届北京优秀青年工程师标兵称号。

新京报记者 陈琳

编辑 樊一婧 校对 翟永军

强电和弱电的区别:我们家里都有,别和高压低压搞混了

作为普通人,虽然没有多么专业,但起码也要知道一些常识。但很多生活中常见的问题,却很难在网上搜索到准确答案,比如:强电和弱电的区别。

什么是强电,什么是弱电呢?看完今天这篇文章,可能会颠覆你的认知。

强电和弱电的区别

区分强电和弱电,最简单的办法,就是作用:供电,是为了什么呢?

强电,作用是提供动力。什么叫动力?能够让设备发光、发热、运动起来的东西,就是动力。比如灯泡可以发光、热水器可以发热、电机可以运动,这些东西,都需要强电。

弱电,作用是提供信号。什么叫信号?声音、画面、数据,都属于信号。比如路由器需要传输网络信号,电视机里有画面和声音的信号,门铃里面需要传输声音,这些都是弱电。

强电和弱电的误解

很多传说中的“区别”,让人有了错误的认知。比如“电压在36V以下的是弱电”,“几千赫兹或几兆赫兹的高频电是弱电”,这些说法,都是错误的。

强电和弱电的区分,不能仅靠电压和电流,只能通过前面说的“作用”或者叫“用途”来区分。

12V电压的供电系统,是强电还是弱电?答案是不一定!

如果这是个玩具车,12V电压是为了让小车跑起来,那这就是强电。如果这是个门禁,12V电压是为了传输音频信号,那这就是弱电。

只能说,强电的电压和频率范围是很广的。无论电压是多少、电流频率是多少,都有可能是强电。

但是弱电的电压往往不高,一般不会超过36V,同时电流频率会比较高。强调一下,弱电电压基本都是36V以下,但36V以下的电压,不一定是弱电。

强电和弱电的关系

强电是可以独立运行的,比如灯泡,通电以后就可以发光。灯泡这套供电系统中,就没有弱电的存在。

弱电一般不能独立运行,弱电设备都需要强电提供动力。比如路由器,传输的是网络信号,是一个典型的弱电设备。但是使用路由器的时候,还是要把插头插在插座上,仅凭网线(弱电线),是无法正常工作的。

在今天,强电和弱电的联系越发紧密。许多过去独立运行的强电系统,也加入了弱电。

比如前面说的灯——现在在灯里面加入了变色、遥控开关、语音控制等功能,这些功能,传输的都是信号,都属于弱电。

高压和低压

很多人把高低压和强弱电的概念混淆,文章的最后,我们再简单解释一下高压电和低压电。高低压电的区别,是对地电压:高于250V的就是高压,低于250V的就是低压。

我们前面说的弱电,电压一般在36V以下,很明显属于低压。强电就不一定了,有些强电设备的额定电压比较高,可能是低压,也可能是高压。

家庭中的电压,一般是220V,很明显属于低压电。那位说了,我们工厂用的是380V,是不是属于高压电?答案是否定的!

强调一下:高低压电的界限是,对地电压250V。注意,是对地电压!

380V的三相电,是由三根火线组成的。三根火线组合在一起,产生了380V电压。单独拿出一根火线,它的对地电压还是220V,所以属于低压电。

听音识病的数字时代正在到来?

随着人工智能和语音识别技术的不断进步,以及相关市场的发展壮大,利用语音识别疾病也引发了更多关注。有多个机构正在开展相关技术研究,也有初创公司致力于开发手机应用程序等。

法国《回声报》在近日的报道中指出,尽管“听音识病”市场方兴未艾,但其有效性仍需进一步验证,同时也要警惕相关技术被滥用。

“听音识病”发展迅猛

相关研究表明,所有影响肺部、心脏、大脑、肌肉或声带的疾病都可能导致声音改变。因此,使用数字工具分析录音,就能识别出疾病的特征,即所谓的“语音生物标志”。

鉴于此,科学家们正在利用人工智能辨别和处理人类各种声音,以及呼吸和咳嗽之类的声音模式,数字医疗界也在加速开发疾病特异性的语音生物标志,用于辅助诊断和评估疾病。

卢森堡卫生研究所精准健康部主任居伊·法盖拉齐正带头开展一项收集用于健康领域的语音样本的国际研究。他说:“过去5年间,智能手机大规模普及,人们能够在任何地方录制和传输语音数据。此外,得益于音频信号处理手段和人工智能技术的不断进步,‘听音识病’领域的相关研究大大提速。”

《回声报》在报道中指出,过去5年里,关于语音生物标志的科学研究和出版物越来越多,无论是用于诊断(通过录音来检测是否存在疾病),还是用于患者随访(通过多次录音来检测疾病的发展或治疗效果)。

法盖拉齐强调,新冠疫情起到了催化的作用。自2020年初以来,多个国家开展了数十项研究,希望能通过对有症状者和无症状者的录音进行比较,据此检测疾病,或远程跟踪阳性患者。

而且,亚马逊Alexa、谷歌助手和苹果Siri等语音技术的普及应用,正在悄无声息地收集全球海量语音数据,也极大地推动了语音生物标志的广阔应用。

初创公司蜂拥而至

已经有初创公司进入“听音识病”市场,开发手机应用程序或在线软件。

例如,美国金楚吉公司已为保险公司和医疗保健专业人员提供了一种检测心理健康的工具。美国数字医疗初创公司“Sonde健康”也在利用音频信号处理和机器学习,监测评估哮喘和慢阻肺疾病患者的症状,并将此技术拓展用于新冠肺炎患者的早期预警系统。据悉,美国和印度已有多家公司正在使用该公司的技术,来帮助员工筛查新冠肺炎。

据《柳叶刀·数字健康》杂志报道,Sonde健康公司开展的临床实验证明,借助智能手机,通过分析患者语音的短片段,便可查找指向早期健康状况的异常现象,监测从呼吸系统疾病到帕金森病、慢性老年病等各种疾病,以及抑郁症、产后抑郁、认知障碍和脑震荡等精神问题。

以色列初创公司“Vocalis健康”同样聚焦于医疗领域的人工智能和语音分析应用,此前报道称,该公司的声音生物标志在评估一个人是否感染新冠病毒上的准确率超过80%。

这一领域也引起了制药公司的兴趣。据澳大利亚初创公司新闻网报道,今年9月,辉瑞公司斥资1.79亿美元收购了澳大利亚ResApp健康公司,后者开发的应用程序能根据病人的咳嗽录音检测新冠肺炎和其他呼吸道疾病,其中检测新冠肺炎的准确率高达92%,检测肺炎和哮喘的准确率分别为96%和90%。

有市场研究和咨询公司预测,2018—2027年,全球语音生物标志市场价值的年复合增长率将达23.3%。

尚需验证 仍存风险

尽管该领域目前发展势头很猛,但法盖拉齐认为,要证明研究结果的有效性,还有很多工作要做。因为大多数现有研究都在特定人群中进行,样本有限。《柳叶刀·数字健康》去年发表的述评文章《通过你的声音能诊断疾病吗?》也指出,“听音识病”将极大改善全球医疗健康服务模式,特别是辅助诊断新冠病毒感染患者,但在临床实践中,仍需要大量循证实践和数据验证。

一些计算机科学家也对使用人工智能来追踪精神障碍持保留意见,特别是像抑郁症这样的严重疾病,认为“听音识病”技术很难提供高度精确的结果。

除了需要在采集样本和训练人工智能模型方面取得进展外,人们也担心,与面部识别技术一样,检测语音生物标志的工具可能会在用户不知情的情况下被滥用。法盖拉齐认为,在设计相关工具时要考虑到该风险。(刘 霞)

来源: 科技日报

非凡十年:中国的十个维度

新华社北京10月11日电 题:非凡十年:中国的十个维度

新华社记者熊争艳、王希、黄垚

2012年——2022年,行进在中华民族伟大复兴的历史征程上,中国人民书写下极不寻常、极不平凡的时代篇章。

党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央团结带领全国各族人民,采取一系列战略性举措,推进一系列变革性实践,实现一系列突破性进展,取得一系列标志性成果,推动党和国家事业取得历史性成就、发生历史性变革。

一项项重点工程、一个个国之重器、一次次创新突破……新时代的伟大变革中,不同维度的独特标识记录下中国的非凡十年。

中国高度

这是对梦想的攀登。

8848.86米!2020年5月27日,五星红旗再次插上世界最高峰峰顶。

成功登顶的珠峰高程测量登山队队员,与珠峰大本营连线,实时传播高清视频画面。

2020珠峰高程测量登山队队员在珠穆朗玛峰峰顶开展测量工作(2020年5月27日摄)。新华社特约记者 扎西次仁 摄

5G信号如何抵达世界之巅?

2020年4月,从海拔5200米的珠峰大本营出发,40名铺设组成员肩扛传输光缆,带着46头牦牛组成的运输队,在冰川山路跋涉,运送近8吨的建设物资,完成特种传输光缆铺设。

海拔6500米——4月30日下午,世界海拔最高的5G基站投入使用。加上此前在海拔5300米、5800米建成的基站,5G信号已实现对珠峰北坡登山路线及峰顶的覆盖。

刷新高度的,不只是5G信号。

世界海拔最高的电气化铁路——拉林铁路,穿行于雪域高原,最高海拔3650米;

世界海拔最高的民用机场——四川稻城亚丁机场,海拔4411米;

世界海拔最高的火车站——青藏铁路唐古拉站,海拔5068米;

世界海拔最高的并网光伏电站——西藏羊易光伏电站,海拔4700米;

……

中国的发展达到崭新高度——党的十八大以来,我国经济总量从53.9万亿元提升到114.4万亿元,人均国内生产总值从6300美元提高到超过1.2万美元,多年对世界经济贡献率超过30%。

追求、抵达、再出发,中国人向上攀登的脚步不会停歇。

中国速度

2021年,时速600公里高速磁浮交通系统在青岛下线,中国继续引领世界铁路技术的突破;“九章”“祖冲之号”问世让中国量子计算机实现算力全球领先……

这是在山东青岛拍摄的时速600公里高速磁浮交通系统(无人机照片,2021年7月20日摄)。新华社记者 李紫恒 摄

速度,折射科技实力的提升——

2021年12月10日,长征四号乙运载火箭成功发射,中国长征系列运载火箭的发射次数正式刷新为“400”。37年、7年半、4年多、33个月,这是长征系列运载火箭4个“百次发射”所花费的时间,中国人探索太空的脚步不断加快。

速度,凝聚发展进步的动力——

光纤网络接入带宽实现从十兆到百兆再到千兆的指数级增长,移动网络实现从“3G突破”到“4G同步”再到“5G引领”的跨越,实现全国行政村“村村通宽带”……10年来,我国信息通信业实现迭代跨越,建成全球规模最大、技术领先的网络基础设施,打通经济社会发展的信息“大动脉”。

速度,彰显社会制度的优势——

火神山医院、雷神山医院在10多天时间里拔地而起,在最短时间内实现了医疗资源和物资供应从紧缺向动态平衡的提升,第一时间研发出核酸检测试剂盒……抗击新冠肺炎疫情中一次次快速出击,体现了同舟共济、守望相助的家国情怀,也是中国制度优势的生动写照。

中国跨度

经过近300天的飞行、4亿公里的奔赴,“天问一号”成功“落火”;

嫦娥四号首探月背,距地球约38万公里;

这是在北京航天飞行控制中心指挥大厅拍摄的嫦娥五号上升器与轨道器返回器组合体交会对接画面(2020年12月6日摄)。新华社记者 金立旺 摄

我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”,运行于平均高度为517公里的太阳同步轨道……

“探火”“奔月”“逐日”,跨越星球是我们从未停止的脚步。

跨度,丈量着时间与空间,更记录下新时代中国奋力前行的铿锵步伐。

放眼神州,以“跨越”实现“联通”。一个个重大项目,跨越山川,跨越江海,让流动的中国更显活力。

伶仃洋上,总长约55公里的港珠澳大桥宛若一条巨龙,一桥飞架三地。

天山之上,乌尉公路“咽喉”工程——全长22.1公里的天山胜利隧道正加紧施工。建成后,这条“雪域天路”将穿越天山,成为贯通南北疆的幸福之路。

放眼神州,以“创新”促进“跨越”。一个个高技术产品,成为我国实施创新驱动发展战略的注脚。

2022年9月,C919大型客机成功获颁型号合格证,成为我国大飞机事业的重要里程碑。C919立项至今15年,攻克无数艰难险阻,见证中国航空工业的跨越。

这是在陕西省蒲城县拍摄的C919大飞机的试飞机(2022年7月18日摄)。新华社记者 丁汀 摄

10年来,我国高技术产品质量更优。在一批中央企业攻关带动下,中国高铁、载人航天、北斗导航等大国重器成为国家新名片。

中国精度

2020年12月6日清晨,一份“宇宙快递”正在交接。21秒内,一“抱”一“抓”,一次堪称“教科书式”的交会对接,让历经千难万险采集到的月球样品一气呵成踏上来地球的路。

“太空穿针”惊险浪漫,背后有百公里测量范围内、测距精度达0.2米的微波雷达保驾护航。

国之重器,累积于每一次对精度的追求。0.01毫米,这是极小径铣刀的直径,仅相当于八分之一头发丝粗细;±0.06角秒,这是纳米时栅的最高测量精度,相当于360度圆周内任意1度的六万分之一,达到现有检测仪器水平的极限。

致广大而尽精微。

涉及9000多万人的脱贫攻坚,需要前所未有的精准到人——近2000万人次进村入户,开展贫困人口动态管理和信息采集工作;需要规模巨大的精准组织——户户有责任人,村村有帮扶队;需要实事求是的精准施策——根据不同致贫原因实施“六个精准”“五个一批”,因地制宜、因人施策。

翻开擘画中国2021年到2025年发展的“十四五”规划,“大”文件中却有不少“细”安排:人均预期寿命提高1岁,地级及以上城市PM2.5浓度下降10%,每千人口拥有注册护士数提高到3.8人……

天下大事,必作于细。这是中国追梦路上的鲜明特色。

中国深度

世界最深的实验室在哪里?

四川凉山,锦屏山隧道中部,2400米地下,有一处安静地点——中国锦屏地下实验室。

这是位于四川凉山彝族自治州的锦屏山隧道。中国锦屏地下实验室便在这隧道中部,上方是巍巍锦屏山(2014年12月24日摄)。新华社记者 沈伯韩 摄

建设深地实验室,曾是发达国家的专利。本世纪初,锦屏大河湾建起两座水电站,后来隧道贯通。正在寻找暗物质研究场地的清华大学,联系到国投集团雅砻江流域水电开发有限公司,希望利用隧道开展研究。仅用一年半时间,实验室建成。

与国际其他的地下实验室相比,这座实验室岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、可用空间大,正助力我国在暗物质和天体物理研究领域进入全球第一方阵。

在这里,中国高校取得近30项暗物质研究成果;世界最强流深地核天体物理加速器成功出束,测量灵敏度、统计精度、曝光量等均在国际领先。

中国不断向未知的空间开拓,向科技的极限求索,挺进深海、进军深地、探索深空——

深海——2020年,我国“奋斗者”号载人潜水器在“地球第四极”马里亚纳海沟坐底,坐底深度10909米;2021年,我国首个自营勘探开发的1500米深水大气田“深海一号”投产,海洋油气勘探开发迈向“超深水”。

深井——2022年,塔里木盆地,中国石油首口超9000米的深井鸣笛开钻,标志中国石油超深井钻井能力更进一步。

深空——“中国天眼”,把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘;由佳木斯深空测控站、喀什深空测控站、阿根廷深空测控站组成的中国深空测控网,测控覆盖率达90%以上。

中国力度

金沙江上,白鹤滩水电站,一座拱形大坝横亘在高耸的山谷间,承受1650万吨的最大水推力。

这是白鹤滩水电站(无人机照片,2022年5月29日摄)。新华社记者 胡超 摄

海南文昌航天发射场,长征五号B运载火箭将中国空间站天和核心舱送入太空。这个被称为“胖五”的我国近地轨道运载能力最大的火箭,起飞重量约850吨,近地轨道运载能力达到25吨级。

湖南株洲,单机功率28800千瓦、牵引力2280千牛的“神24”电力机车,能在12‰的坡道上牵引1万吨货物列车……

“新时代坚持和发展中国特色社会主义,根本动力仍然是全面深化改革。”

全面深化改革向广度和深度进军。10年来,我国改革全面发力、多点突破、蹄疾步稳、纵深推进,各领域基础性制度框架基本确立,许多领域实现历史性变革、系统性重塑、整体性重构。

全面深化改革进一步解放和发展社会生产力。坚持使市场在资源配置中起决定性作用,让各类市场主体有更多活力和更大空间去发展经济、创造财富。我国市场主体总数突破1.6亿户,带动就业近3亿人,成为经济发展动力源。

从农村承包地“三权分置”改革到宅基地制度改革试点,一系列制度创新催生巨大内生动力。从司法体制、生态文明体制改革,到改革完善住房制度、医药卫生体制,一批批改革实招聚焦群众“急难愁盼”,增进人民福祉。

在开放中创造机遇,在合作中破解难题:外商投资法和优化营商环境条例施行,取消外资逐案审批制;授权全国所有地级及以上城市开展外商投资企业注册登记,通关便利化水平进一步提升;构建广交会、进博会、服贸会等经贸平台……中国以开放姿态拥抱世界,激活自身发展的澎湃春潮,为全球经济注入强大动能。

中国厚度

黑土地,被称为“耕地中的大熊猫”,在自然条件下形成1厘米厚的黑土层需要200年至400年。近年,我国东北地区正在进行黑土地“保卫战”,通过推广农业科技等措施,夯实“大国粮仓”根基。以黑土面积最大的黑龙江省为例,根据多年监测数据,黑土区旱地平均耕层厚度由19.8厘米加深到23.3厘米。

这是黑龙江省海伦市前进镇光荣村已完成播种的黑土耕地(无人机照片,2022年5月23日摄)。新华社记者 谢剑飞 摄

底子厚,底气才能足。土地如此,发展亦然。

今日中国,正在厚植创新的基础。10年来,我国全社会研发投入从2012年的1.03万亿元增长到2021年的2.79万亿元,其中基础研究经费的增长曲线迅速上扬,2021年为1817亿元,年均增长15.4%。

今日中国,正在传承创新厚重的文化。10年来,中华文明探源工程、“考古中国”成果丰硕;《复兴文库》《中华传统文化百部经典》编纂、出版,熔古铸今、激活经典;博物馆热、文物热、非遗热纷纷兴起,国潮国风成为新时尚……

今日中国,正在打造雄厚的实力。我国建成全球最完整、规模最大的工业体系,拥有联合国产业分类中全部工业门类,使我国实体经济底盘更稳、产业升级根基更牢,220多种工业产品产量居世界首位。我国建成全球最大的5G网、高速铁路网、高速公路网、网络零售市场。

厚积薄发,才能走得更远。中国人将继续踔厉奋发、脚踏实地,推动经济高质量发展,为实现中华民族伟大复兴奠定更为雄厚的物质基础。

中国密度

今年,一款新的动力电池在中国问世,能量密度达到255瓦时/千克,可实现整车1000公里续航。

2012年至2021年,全国单位GDP建设用地使用面积下降40.85%,国土经济密度明显提高。

小到电池能量密度,大到国土经济密度,提升意味着什么?

简言之,质量高了,含金量高了。

所谓“寸土寸金”,今天的中国,各地各部门、各行各业不断探索,让“寸土产出更多的金”。

“密度”提升,从节约集约利用资源入手。“用最少的资源环境代价取得最大的经济社会效益”,已成为中国人的普遍共识和努力方向。与2012年相比,2021年我国能耗强度、碳排放强度、水耗强度分别下降26.4%、34.4%、45%,主要资源产出率提高约58%。

这是中铁南宁局集团有限公司柳州货运中心的新能源汽车停放场(无人机照片,2022年9月27日摄)。新华社记者 张爱林 摄

“密度”提升,关键在于创新能力。中国全球创新指数排名第11位,比2012年跃升23位,已进入创新型国家行列。无论是发展集成电路、生物医药、人工智能等新产业,还是布局数字经济、绿色低碳、元宇宙等新赛道,都是各地切实转变发展方式、追求高质量发展的注解。

“密度”提升,需要产业提质增效。中国新能源汽车产业突破了电池、电机、电控等关键技术,建立了上下游贯通的完整产业体系。新能源汽车产销量连续7年世界第一。借助新能源赛道,中国汽车产业“换道超车”的愿望正走向现实。

中国广度

2022年7月,地处欧洲东南部的克罗地亚,一座长2440米、宽22.5米的公路斜拉桥佩列沙茨大桥通车,克罗地亚总理普连科维奇称赞这座桥“实现了将克罗地亚南北领土连为一体的夙愿”。

4年前,由中国路桥公司牵头的中国企业联合体中标大桥项目,这是中国企业首次中标欧盟基金项目。

这是在克罗地亚科马尔纳拍摄的由中企承建的佩列沙茨大桥通车仪式上的焰火表演(2022年7月26日摄)。新华社记者 李学军 摄

像佩列沙茨大桥这样的工程,正成为中国贡献的崭新地标……

在希腊,中远海运集团运营的比雷埃夫斯港,不仅是希腊最大港口,也是全球发展最快的集装箱港口之一。

推动共建“一带一路”,马尔代夫有了第一座跨海大桥,塞尔维亚斯梅代雷沃钢厂重现辉煌,蒙内铁路让非洲运输更便捷……

在这个蓝色星球,中国与世界更加联通——

平均每分钟有7300多万元人民币的货物在中国和世界之间吞吐;

平均每天有40多列火车在中国与约200个欧洲城市间穿梭;

从共建“一带一路”到国家级“展会矩阵”,从门类齐全的“世界工厂”到商机无限的“世界市场”,中国发展惠及全球。

今天的中国,“朋友圈”扩大。中国建交国总数增至181个,同110多个国家和地区组织建立伙伴关系,伙伴关系网络覆盖全球。

中国温度

从百姓不断改善的生活,最能感受中国发展的温度。

大凉山腹地,绝壁千仞。一座2556级的钢铁“天梯”,让“悬崖村”告别下山需要爬17段危险藤梯的历史,村民搬下“悬崖”,开启新生活。

历时8年艰苦卓绝的奋斗,现行标准下9899万农村贫困人口全部脱贫,中国历史性地解决了绝对贫困问题。第一个百年奋斗目标实现,在中华大地上全面建成小康社会。

幼有所育、学有所教、劳有所得、病有所医、老有所养、住有所居、弱有所扶,实现人们的美好愿望,正不断取得新进展。

3.5亿人次的农村学生,吃上营养均衡的餐食,这得益于我国实施的营养改善计划;

在贵州省遵义市绥阳县风华镇中心学校食堂,学生在吃营养餐(2021年10月12日摄)。新华社记者 杨楹 摄

10.4亿人参加基本养老保险,退休人员的养老金水平不断提高。近3700万老年人正在享受老年人高龄津贴、养老服务补贴、失能老年人护理补贴等;

13.6亿人参保基本医疗保险,能用更低的价格、用上更多的新药好药,不少人开始享受跨省异地就医直接结算的便利……

这样的温暖,日渐充盈着中国人生活的不同切面。推进全体人民共同富裕,中国人将有更暖心的日子。

出品:汪金福 李俊

监制:张旭东 常爱玲 齐慧杰 周宁

统筹:南辰 赵超 杜宇 焦旭锋 张书旗

终审:施永南 于卫亚 杨侠

策划/设计:殷哲伦

编辑:金小茜 屈萌 彭颂杰 马知遥 潘红宇

摄影:周荻潇 李紫恒 陈思汗 江文耀 陆文祥 谢剑飞 林善传 耶拉维奇 董江辉 吴鲁

出品单位:新华社国内部 新华社新媒体中心

指导单位:中央网信办网络传播局

支持单位:中国互联网发展基金会

中国正能量网络传播专项基金资助支持项目

特别鸣谢:国务院国资委新闻中心

低慢小无人机制造的战场难题 中国有了破解方案

来源:环球时报-环球网

【环球时报-环球网报道 记者 樊巍】航模以及消费级无人机改装成的攻击型无人机、巡飞弹,以铺天盖地之势对重要军事设施开展蜂群攻击,这是无人机技术的普及与货架化之后,在现代战争中制造的一种新的作战场景。这类低慢小型无人机具有探测难、目标小、效率高、费用低的特点,给传统的防空武器系统造成了“看不到、拦不着、打不起”的难题,这种防御困境该怎么破?在本届中国航展上,中国最大的空天防御导弹研制生产单位——中国航天科工二院构筑的反无人机体系为解决这一热点难题给出了中国方案,展现了中国智慧。

低慢小如何挑战传统防空装备?

“低慢小型无人机自身的特点以及灵活战法的应用改变了战争的形态,取得了意想不到的打击效果。”本届航展,航天科工二院新闻发言人王文刚在接受《环球时报》记者采访时介绍称,最高端的防空武器系统,在面对低慢小无人机时反而可能有些束手无策,这种颠覆性首先体现在低慢小无人机通常在低空飞行,位于大部分防空雷达的探测盲区,“通常而言,大部分防空雷达更善于探测中高空空域,因为地面杂波的影响,很多雷达的低空探测能力较差。”

此外,低慢小无人机飞行速度慢的特点,对于躲避雷达而言却是一种优势。王文刚表示,因为雷达往往难以识别慢速目标,所以低慢小无人机“低”和“慢”的特点对雷达探测构成了挑战,“看不到”就成为防御低慢小无人机的首要难题。

再者,低慢小无人机“小”的特点,也对传统防空导弹造成了挑战。王文刚介绍称,传统的防空导弹通常采用近炸引信,利用破片进行杀伤,由于低慢小无人机“小”的特点,使得近炸引信很难起爆,有时即使导弹起爆但破片难以伤及小体积的无人机。因此,面对低慢小无人机,传统防空导弹出现了“打不着”、“拦不到”的问题。

而低慢小无人机颠覆传统防空武器系统的另一个原因就在于其成本低廉。王文刚表示,无人机,特别是小、微型无人机,造价低廉,而传统的防空导弹,或者是一些高炮等硬杀伤武器,一发导弹/炮弹的价格往往是低慢小无人机的十几倍乃至几十倍。在这种情况下,如果采用无人机集群攻击的模式,传统的防空导弹在防御过程中无论是数量还是成本都难以支撑,“因此,低慢小无人机的出现就造成了用传统防空武器‘打不起’的难题。”王文刚称。

“三多”理念构筑反无人机体系

既然单一的作战武器越来越难以应对低慢小无人机,那么以多型武器针对性地构建反无人机体系就成为了必然选择。在本届航展上,中国航天科工二院所展出的反无人机防御体系,正是基于体系化装备发展理念,系统性构建了无人机防御能力。王文刚用九个字形象地形容这套体系就是多要素、多武器、多手段。

据《环球时报》记者了解,在这套体系中,打破了以往通过一款武器系统解决所有问题的思路,而是把预警探测、指挥控制、拦截武器三大要素集成到一起,组成了一个体系化的作战系统。

这套体系中承担了“千里眼”角色的预警探测系统,由多型新型雷达和光电设备组成。王文刚介绍称,系统配置的多型雷达和光电设备,发挥了各自优势,“有的雷达中高空的探测性能较好,有的雷达低空探测性能较好,有的雷达抗干扰能力较强,这些使用了不同技术的雷达、光电设备优势互补、交互使用、交替开机,能确保整个预警探测系统24小时、全天候都能发挥作用。”

例如首次亮相本届航展的光电雷达和DK-1低空探测雷达,堪称是反无人机体系中探测目标的两大“法宝”。其中光电雷达既有光电产品视觉成像和测量精度高的优势特点,又具备同时测量多目标三维信息的优势,可实现周边360°全景红外成像、威胁目标探测和多目标三维定位。该型雷达首次采用边搜索边测距的工作体制,对空目标具有全天候工作能力,可实现每秒对20个以上目标进行500米至18公里的中远距离测距。DK-1低空探测雷达则是一型专门针对低空无人机目标的探测系统,在进行搜索、截获、监视和跟踪的同时,还可针对地面车辆目标实现探测和跟踪。该雷达已经在国内多个大型活动中提供了无人机目标防空预警的保障服务,在城市防空、要地防御中发挥着重要作用。

这套体系中承担了“大脑”角色的ZK-K20地导防空指控系统,可以汇总来自预警探测系统、上级指挥所、友军、目标指示雷达和武器系统等各类信息源,对突然出现的无人机目标做出快速响应,综合计算各类目标的威胁程度,根据不同武器系统的作战能力形成不同的目标分配并下达指令,将最合适的“武器”安排到最合适的“位置”上,被称为反无人机体系中防空作战的“最强大脑”。

据《环球时报》记者了解,该系统可支撑用户建立大到战役级、小至战场级的指挥控制系统,能够统一指挥控制远、中、近多型武器系统,最大程度发挥各型武器系统的综合作战效能。作为反无人机体系的指控终端,ZK-K20不仅可以指挥中远程防空装备对大型无人机实施尽远拦截,还可以指挥反无人机、蜂群体系武器平台对各种低慢小乃至微型无人机实施软硬手段拦抗打击,实现综合防空能力的大幅提升。

而这套体系中扮演“拳头”角色的拦截武器,不仅有HQ-17AE近程防空导弹武器系统和QW-12便携式防空导弹武器系统这种常见的防空导弹系统,还有微小型导弹,“网捕”,激光、高炮等系统,可针对不同的目标选择不同对抗手段,实现了对小目标、低成本无人机以及集群的多手段、多层次防御。

值得一提的是,在拦截武器系统中,除了弹、炮这样的硬杀伤手段,还有电磁干扰、电子控制、电子诱骗这样的软杀伤手段。王文刚介绍称,因为低慢小无人机本身造价低廉,抗干扰能力很弱,电磁干扰、诱骗系统能够发射相应的信号来干扰无人机的航行路线,控制数据链路传输,从而使无人机失去作战能力。相较于硬杀伤手段,这种软杀伤手段成本极为低廉,有效地解决了“打不起”的难题。

两型武器系统作用极为突出

在此次航展上展出的这套反无人机体系中,有两项武器作用极为突出。一款是被誉为“低空猎手”的近程防空武器系统,另一款就是首次亮相航展的ZR-1500无人化智能防御武器系统。

据《环球时报》记者了解,HQ-17AE作为国际一流的近程防空武器系统,其单车集成度高,一辆车就集成了探测、指控和防御系统,即可独立开展作战,又能够作为一个移动的指挥中枢,指挥激光、网捕、电磁干扰等各型反无人机软硬杀伤装备,以互联互通、高效分配的方式重点对抗低慢小、蜂群式无人机的饱和攻击。

这款战车还具备行进间目标搜索、跟踪和导弹发射能力。导弹机动能力优异,多目标能力强,作战斜距为1.5-20km。作为一款可伴随机械化部队作战的伴随式近程防空武器系统,HQ-17AE可用于拦截固定翼飞机、武装直升机、无人机、巡航导弹、战术空地导弹以及火箭弹等各类低空来袭目标。主要用于伴随保障机械化作战部队在集结、行进、和机动作战时的空中安全,也可用于要地防空,保护战地指挥所、重要桥梁、交通枢纽等主要目标的空中安全。

而另一款可作为HQ-17AE近程防空武器系统“忠诚僚车”的ZR-1500多用途无人化智能防御武器系统,则采用了通用无人底盘和多型模块化作战武器按需选配集成的形式,执行察打一体综合作战任务。该型无人战车适配了3种微小型导弹模块,既具有对固定翼飞机、直升机、无人机等目标进行5km远界有效拦截的防空能力,又具有对机动式轻装甲目标和人员目标实施精确制导打击的对地攻击能力。在典型的火力配置下,这款无人战车可包含微型导弹12枚、小型导弹4枚和察打一体巡飞弹2枚,还可以根据作战任务需求换装机枪等武器系统。

作为一款智能无人新概念多用途综合防御系统,这款无人战车将主要面向局部作战与小规模冲突,既可用于边境地区的无人值守,前往一些环境恶劣,或者是人员难以到达的地方执行作战任务,还可充当步兵班组的“第十一人”提供火力、信息和保障支援。王文刚介绍称,这款无人战车系统仅需两个人就可以完成操作,一个人负责远程遥控指挥车辆的行驶,另一个人则负责控制车上的武器平台实现作战效能。

“这款武器今年是首次参展,它的设计理念迎合了现在无人作战的发展的趋势。这款无人作战系统以其像乐高玩具一样的模块化灵活配置、智能化辅助决策等特点,实现了无人值守、机动伴随、远域精兵等能力,构建了灵活机动的新型威慑力量。”王文刚称。