江花心语 | 从技术探索到树立品牌的十年之路

从长江科学院九万方科研基地的北门进入，直行不远，在一片郁郁葱葱的樟树林旁，静静矗立着一幢外立面为灰色砂浆涂料、修缮一新的三层小楼，它被我们亲切地称作“研发小楼”。这里便是工程安全所硬件研发团队日常办公、研发攻关、实验测试的场所，也是我院CK系列大坝安全监测设备的生产地，每一套设备在这里历经“组装”“检测”“出厂”，再“安装”到国家数百座水利水电工程，“倾听”着千千万万个安全监测信号，“把脉”着国家水利设施的安全。凝望研发小楼，研发团队组建至今付出的汗水与收获的荣耀不由浮现心头。

在工程安全所领导的主导推动下，初出茅庐的我们，怀揣着对水利事业的热情和一丝“牛犊”之心，组建了研发团队，开启了从“0”开始的自主研发之路。面对研发设施的一无所有，我们采购实验台、电子元器件、实验工具、实验设备，建立起支撑仪器研发的实验室；面对研发背景及需求的一无所知，电子类专业的我们查阅文献资料，认识“渗压、渗流、应力应变”这些水利行业耳熟能详的专有名词，掌握各类大坝安全监测仪器类型及工作原理。就这样，在跌跌撞撞的摸索中，我们依据工程实际需求，制定了振弦式、差阻式、电压电流类等不同的传感器信号类型模块化开发及测试的实施方案。

研发的推进不是一帆风顺，起初的成效也并不明显。实验室里好不容易通过测试的产品，在工程检验中总是无法印证。在反复的试验求证中，我们认识到，实验室环境的传感器信号与复杂水电工程环境中的传感器信号具有明显差异。对此，我们不断地修正系统方案和采集方案，调整各模块电路结构、布局，尽可能地降低工程环境带来的干扰，以适应水电工程环境的需要。就这样，硬件设备的各种模块版本总是从V1.0出发，历经多代改版，在打样测试、再打样测试中往复循环，耗费着时间、金钱、精力甚至信心。作为初创团队，我们深知自己所做的工作并不产生直接效益，好不容易争取到的院研转项目，也不足以支撑团队的研发经费，我们常因外界的质疑而惴惴不安。好在所领导们给予了我们充足的支持，所里各科室同事提供了大量的帮助，我们重拾信心、互相打气，在一次次的失败中总结经验教训，及时跟踪反馈工程现场实验效果，逐步完善了设备的各项功能。就这样，第一款自主研发的设备——监测自动化采集单元在不断改进、反复测试、多项试验的过程中成功研制，当时我们激动的心情久久不能平静，这为我们继续研制其他设备注入了更充足的信心，随后我们很快在自动化采集单元的基础上研制出第二款产品——手持式振弦差阻读数仪。

随着两款采集设备的成功研制，如何推广转化，如何申请工业产品许可证成为当时需要迫切解决的问题。经团队商议，我们坚持走“产学研”深度融合的道路，在长科院“学”“研”双背景及院属全资公司“长江科创科技发展有限公司”企业背景优势下，形成先天“产学研”合力，彻底打通成果转化“最后一公里”。我们采用电路板外委生产，设备模块自组装自检验的方式，建立了规模化的生产装配基地，组建了专业的生产质检、技术销售、技术服务团队，确定了取自“长科”首字母“CK”的产品品牌，形成了从研发—生产—推广—应用—服务的全产业链条。

万事俱备后，诸事如顺水行舟，2016年底我们顺利通过“型式样机检测”，2017年初顺利获得“工业产品许可证”，2017—2018年我们带着产品多次亮相水利部、行业科研平台主办的各类技术交流会和展会，频频“刷脸”的我们逐渐受到业内关注。在深耕几款核心产品的同时，我们持续投入新产品研发，以期形成大坝安全监测产品生态链，建立大坝安全监测施工期、运行期全生命周期的技术产品服务体系。如今，我们的团队已从单纯的硬件研发发展为软硬件一体化开发，从当初的几人团队发展为如今40余人的团队，已自主研发出十几款CK系列产品。

2017年团队承担的丹江口水利枢纽监测自动化系统建设项目，是我们迈向市场所接受的一次重大考验，也是我们面临的一次重要机遇。2017年汉江秋汛期间，丹江口水库自2013年大坝加高后蓄水位首次突破历史值，面临着新水位高度的考验。为了保障丹江口水库大坝加高后蓄水水位首次突破历史值面临的安全问题，团队接受南水北调中线水源有限责任公司的紧急委托，需要在15天内定制生产和部署52套CK-MCU型安全监测自动化采集设备、19套CK-LAT低功耗数据采集装置，以实现对丹江口水库大坝的安全监测仪器加密观测、实时召测及监测数据的自动整编和分析。

团队在接到任务的第一时间内，开启了无公休、连轴转的工作形式，在团队的通力合作下，最终圆满完成了预定任务。我们至今犹记得设备打包发货那晚，送货师傅陪我们一同加班，我们交代货物保护措施，核对发货清单，生产间里灯火通明，但充满一片欢声笑语，因为我们终于按期完成了生产任务，为现场部署争取了更多的时间，心中满是成就感。丹江口水利枢纽监测自动化系统建设项目在应对2017年丹江口水库大坝加高工程的蓄水试验任务中发挥了关键作用，获得了南水北调中线丹江口水源公司的肯定和好评。该系统也为后续丹江口水库大坝多次170米水位满蓄成功提供了强有力的技术保障，为国家南水北调中线水源工程保障“一泓清水永续北上”奠定工程安全、供水安全、水质安全的基础。

“仅五分钟！为巨型大坝做一次全身安全体检”，这条新闻在溪洛渡水电站的大坝安全监测自动化系统建设项目通过实用化验收的当日（2021年7月2日），成为新华网、中国水利网、湖北日报等国内数十家权威新闻媒体的热点头条。金沙江溪洛渡水电站是国内装机容量第三大水电站，其大坝安全监测自动化系统采用了我们团队自主研发的安全监测智能采集成套设备与云服务系统，累计安装各类采集设备397台，接入测点7720个。此前同等规模的自动化系统完成一次巡测至少需要30分钟以上，我们研发和部署的溪洛渡大坝安全监测系统实现了数量级的跃变！除了巡测时间的跃变，5分钟巡测之余还实现了异常测点智能识别等功能，实现了工程的安全“体检”。

在不断向前的路上，我们从未停下奋斗的脚步，不停打磨技术细节，提升产品性能，在后续承接的金沙江向家坝及白鹤滩水电站中继续推广应用。目前白鹤滩水电站安全监测自动化系统是国内已建成的最大的安全监测自动化系统，应用团队研制的采集设备近千套，将安全监测技术产品不断推向新的高度，形成业内标杆，树立起长科院CK系列大坝安全监测技术产品的优质品牌形象。

我们基于智能感知、开放物联、专业分析与智慧应用的技术理念，运用物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术，以实现水利工程全生命周期智能安全监测与在线监控为目标，自主创新研发了CK系列安全监测智慧感知、智能采集的成套设备及安全监测云服务系统，攻克了水利工程智能安全监控的多项技术难题。目前，技术产品已在金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四个梯级电站以及丹江口水利枢纽、大藤峡水利枢纽、小浪底水利枢纽、珠三角水资源配置工程等国内100余项水利水电工程中成功应用，为国家重大工程和重大项目的建设和安全运行保驾护航。

凡是过往，皆为序章。作为水利科技工作者，我们团队科技攻关、产品研发的脚步不会停歇，习总书记提出“要打好科技仪器设备、操作系统和基础软件国产化攻坚战”，我们团队将依托国产芯片、国产平台和国产数据库等国产化支撑技术开展自主可控的大坝智能感知、监控模型、管理平台的技术体系研究，响应国家对国产化、自主可控的战略要求，为水利行业的新质生产力发展贡献力量。

（作者单位：工程安全所）