科技筑梦光缆间
——访电子信息工程学院陈晓娟教授
开栏的话
习近平总书记指出:“科学成就离不开精神支撑。科学家精神是科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富。”
为致敬、弘扬“爱国、创新、求实、奉献、协同、育人”的科学家精神,党委宣传部策划推出“攀登者”栏目,讲述学校多年来坚持在科研一线的科技工作者的奋斗故事,分享他们“科技之路”的起源、点滴瞬间以及未来方向等,引导广大青年学子始终牢记并努力传承老一辈科学家以身许国、心系人民的光荣传统,勤学苦练、主动担当,自觉把青春播撒在中国式现代化建设的征程上。
本期“攀登者”讲述的是电子信息工程学院陈晓娟教授的故事。
电力特种光缆是电力系统业务传输的重要媒介,是保障电力系统安全运行的神经中枢。然而,电力特种光缆敷设于野外,易受风、雨、雷、雪等复杂天气影响,出现风舞、雷击、覆冰等异常状态,对于敷设年限久、长期处于恶劣环境下的光缆有着致命伤害,严重影响着光缆的使用年限和运行安全。
为了确保电力系统的安全运行,长春理工大学电子信息工程学院陈晓娟教授近二十年始终坚守在科研一线,以推动技术进步为己任,首创并应用了“双模式多维感知融合的电力特种光缆检测关键技术”,荣获吉林省科技进步奖一等奖。
陈晓娟博士毕业后从事应用研究的第一个项目就是“虚拟OTDR光纤线路在线检测系统”,该项目实现了多路工作光纤在线监测、故障实时告警和故障自动检测与综合诊断,为双模式多维感知融合的电力特种光缆检测关键技术及应用研究奠定了坚实基础。
“万里长征”陈晓娟迈出了第一步。
“当时的电力特种光缆线路检测有人工巡检、无人机巡检、模拟导线、电子和视频监控传感器、OTDR测量、分布式光纤传感等方式,但分别存在效率低、操作难、极端天气和高坠风险、定位精度不足、缺乏多状态预测模型等问题,检测结果往往不尽如人意。”陈晓娟介绍了开展项目的原因。
发现问题,那就解决问题。陈晓娟凭借着对学术的执着追求和敏锐洞察力,带领团队一路过关斩将,朝着目标前行。2016年承担国网公司“光纤线路在线检测与智能预警方法的研究”、2017年承担长春市科技局“双模式城区电力光纤支撑网在线检测研究”、2020年承担吉林省科技厅“电力特种光缆OPGW在线检测技术及设备研究”,陈晓娟立足于多个项目,最终完成了双模式多维感知融合的电力特种光缆检测关键技术及应用研究项目的研发与推广应用。
“2019年我们就完成了样机的研制,并投入运行。”陈晓娟自豪地说,“该成果鲜明的技术特点契合了电力能源、互联网与电信运营、科技创新等应用领域发展需求,经合作单位成果转化,已有12家单位实现转化和应用。”
据陈晓娟介绍,近三年,该项目在电力能源领域累计检测电力特种光缆线路达6473公里,检测故障319次,检测光功率预警654次;在互联网与电信运营领域,对企业光纤检测,累计检测故障次数6791次,重要预警9160次;在科技创新领域,为科技型企业客户进行了多项服务和产品技术升级,有效降低了光缆线路故障导致的通信中断次数,推动了光缆线路检测数字化、智能化转型。
成果当然不会凭空出现。“科研哪有不辛苦的。”陈晓娟笑着说,“研发过程中,最难的就是平时要在实验室里模拟现场环境,当出现大家避之不及的极端天气时,我们反而更‘欢呼雀跃’‘蜂拥而出’,要紧急搭建架空线路,抢时间在室外进行测试,常常几十个小时不能间断。”
“陈晓娟教授二十年如一日,用拼搏和热爱诠释了新时代科技工作者的使命担当,她是学校第一个拿下吉林省科技进步奖一等奖的女教师,可以说是巾帼不让须眉。”电子信息工程学院院长刘云清评价道。
“国家培养一个博士是非常不容易的,我觉得应该对得起自己的良心。”对于“拼命工作”,陈晓娟这样解释,“我读书时的两位导师在业内很有知名度,他们将一生都奉献给了国家的科研事业,我那时就很崇拜他们,也想成为这样的人。在成为教师后,我更加觉得应该多做点事,不论是在学术还是生活上,都要积极向上,是让自己更强大,也是为学生作出榜样。”
陈晓娟交出的“答卷”远不止这些。
多年来,作为团队的领路人,陈晓娟先后承担了国家自然科学基金面上项目、吉林省自然科学基金、吉林省科技厅科技发展项目、吉林省教育厅“十三五”科技研究项目、国家电网公司等科研项目30余项,荣获吉林省科技进步奖一等奖、吉林省自然科学成果奖三等奖、吉林省科技进步奖三等奖、吉林市科技进步奖一等奖等;发表学术论文90余篇,其中SCI、EI检索40篇;授权发明专利16项、实用新型专利4项;授予计算机软件著作权3项;担任长春市电力特种光纤在线监测与智能传感产业技术公共服务平台、吉林省工信厅校企联合实验室负责人。
作为一名优秀科技工作者的同时,陈晓娟始终牢记教书育人、立德树人初心,数十年如一日用心用情培养学生,先后承担15门专业课程的教学工作,完成教改项目4项,担任吉林省精品课程负责人、校一流课程负责人,出版教材1部,培养硕博研究生100余人。
在教学工作中,陈晓娟不但注重传授专业知识,更注重激发学生的科研潜能,培养他们解决实际问题的能力。与此同时,她还鼓励学生积极参与科研项目和学术竞赛,为他们提供更多的发展机会和平台。她指导的学生团队,在2023年中国国际大学生创新大赛中斩获金奖;在2024年第十四届“挑战杯”秦创原中国大学生创业计划竞赛中荣获银奖;在2024中国机器人及人工智能大赛中荣获一等奖;《跃动光纤——全方位多跳点配网光切智能系统》获批2024年大学生创新创业国家级项目。
“陈老师从不拘泥于传统教学模式,她常常将书本知识与实际应用紧密联系,我们接受的不再是刻板的书本知识,而是通过案例研究、小组讨论和实际应用等方式,去主动探索问题答案。”电子信息工程学院硕士崔然谈道。
“我的课题组一直是博士带硕士,硕士带本科的‘传帮带’氛围。”陈晓娟介绍了学生的培养方式。“博士生和硕士生的课题都源于科研,一部分来自于纵向基础研究课题,另一部分来自于横向项目,但基本都源于企业需求,所以我会要求学生将问题通过运用前沿科学技术来提出创新解决方法,培养学生以理论技术创新解决实际问题的能力。”
“另外,最关键的是培养他们主动做事的能力。”陈晓娟在采访中谈到,“我要做的,就是当好榜样,激发兴趣,接下来都是顺其自然。”
“为祖国做贡献。”采访的尾声,陈晓娟笑着说了这样一句话。她说,以前只觉得这是一句简单的口号,现在真正做了这么多年科研,看着培养的学生都在各个领域放光发热,才真正感受到,培养出更多的人才,就是实实在在为祖国作贡献,心中溢满的是爱与自豪。
(来源:长春理工大学公众号)