本文轉自：科技日報

科技日報記者 張曄 通訊員 黃蕾 張聰 孫雅雯

7月1日一大早，國網江蘇蘇州供電公司員工童充來到該公司大樓樓頂，對他牽頭研發的“智能電網動態防雷系統”探測預警裝置開展多頻譜信號測試，並記錄測試數據，爲即將開展的第二代高精度雷電傳感器改造升級工程做準備。

6月2日，憑藉着世界首創的動態防雷技術，童充當選“2022年聯合國可持續發展目標全球先鋒”，成爲本屆10名先鋒人物中唯一的中國人。

全球首套地區級“智能電網動態防雷系統”投入運行5年來，成功預警並避免蘇州地區30餘起電網事故，挽回經濟損失超1億元。

防不勝防的雷電災害

雷電是一種嚴重的自然災害，一旦擊中人或生產設備，會造成生命和財產的重大損失，因此電網、通訊、鐵路、石化等重要行業，都把防雷技術和防雷裝置作爲安全防護體系的關鍵環節之一。

目前，傳統的防雷裝置主要是各類避雷針、避雷器等，其主要原理就是把雷電產生的強電流引入地下。爲了保證防雷效果避雷裝置安裝得越來越密集。同時，在避雷裝置的安全半徑範圍內，不能安裝其他電子電器設備，導致避雷裝置佔用了許多土地資源。

爲了提前預報雷電，科學家研究出氣象多普勒雷達和衛星探測、大氣電場強度儀等技術裝置，但是受制於客觀條件，這幾種方式也不能精確預報雷電的發生。

全球首創動態防雷技術

“雷電發生時，我們能聽到打雷聲響，看到電光閃耀，其實本質上就是放電，不論是雲間放電還是雲地放電，都會向外輻射電磁波。”童充由此想到，能否通過探測空間電磁波，來精確預測、定位雷電的發生呢？

爲此，2005年童充提出動態防雷技術，通過研製高精度雷電探測裝置，搭建智能化防雷系統，預測雷電並超前預警，最大化降低雷電危害。

童充與工作團隊進行雷電傳感器調試。國網江蘇省電力有限公司供圖

動態防雷研究涉及氣象、通信、電力等多個領域的知識，在國際上沒有成熟的經驗可借鑑，童充依靠自學補足跨專業知識。爲了及時和國外雷電專家交流，童充時常半夜“上線”。經過多年的研究，童充首創了雷電廣譜傳感可視化跟蹤技術、基於雷電跟蹤的電網多維聯合預測技術等，形成了基於“跟蹤、預測、控制”的動態防雷技術體系。

“一個雷電打下來就相當於一根巨大的導線在釋放電磁波，但是不同的雷電釋放的電磁波頻段不完全相同，有高頻、低頻和甚低頻，從幾百公里到上千公里都可以探測到。”童充介紹說，爲了提高對雷電的精確預報、定位能力，他通過長期的實踐觀測，不斷提升靈敏度和探測效率。

由國網江蘇省電力有限公司立項，全球首套地區級“智能電網動態防雷系統”於2017年5月在蘇州研發成功。該系統可探測1萬平方千米內的雷電活動，有效保護範圍達1000平方千米。“我們還在不斷優化系統的預測和控制性能，希望在減少雷電危害方面發揮更大作用。”童充說。

長期以來，傳統防雷領域的國際標準僅由少數發達國家牽頭制訂。2017年，國際防雷科學委員會將動態防雷技術列爲戰略研究方向，並於10月發佈動態防雷國際標準的制訂規劃。

“標準在人家手裏，標準更新，我們就得花費大量人力、物力、財力去跟隨。只有讓中國主導制定國際標準，才能真正實現全球引領。” 童充不再滿足於技術的創新，他希望我國能從追隨者成爲引領者，主導制訂動態防雷技術的國際標準。2018年3月，童充積極參與國家電網公司主導發起的智能電網動態防雷國際標準制定工作。

2019年10月22日，由童充主導制定的全球首個動態防雷國際標準獲得了國際大電網組織的正式立項。這標誌着我國在動態防雷技術上實現“領跑”，走在了世界前列。目前，童充與團隊共同努力，動態防雷技術在海南、湖南、湖北等地獲得推廣使用，累計獲得國家發明專利二十餘項，主導及參與十餘項省部級及以上科技項目，多次獲得國家級、省部級以上科研獎項。