就在2025年10月,“挑战杯”中国青年科技创新竞赛现场,来自鲁东大学的一个项目大放异彩,赢得了最高奖项。这支队伍由李康强副教授带领,核心成员有张裕、周小易和卡尔曼等船舶与海洋工程专业的学生。他们解决的,是海上风电的一个老大难问题——桩基监测。 在山东半岛的蓝色国土上,那些高耸的风机给中国能源转型注入了动力。然而在水下,却藏着巨大的隐患。长期的海浪和潮汐冲刷,会掏空风机底下的海床,形成“冲刷坑”,这对风机的稳定和安全构成了严重威胁。以前,企业只能依靠人工潜水或者高价设备去排查,效率低、实时性差,覆盖面也不够广。 面对国家的重大需求和产业瓶颈,鲁东大学的青年科研力量站了出来。当他们看到“揭榜挂帅”擂台上有企业提出精准监测桩基的需求时,马上想到自己手里有一套现成的技术可以用。于是他们决定接下这个单子,把项目命名为“桩瞳”,寓意给深海桩基安上一双“智慧之眼”。 研发一开始,团队就定下了“精准监测、实时预警、低成本推广”的目标。他们抛弃了传统方法的老路,搞出了一套“四位一体”的立体感知网络。这套网络里有16维分布式应力传感阵列,还结合了振动、流速、水压等模块,就像给桩基编织了一张感知神经网,能同时捕捉到桩基四周不同深度的冲刷情况。 实验室的工作还算顺利,他们通过几十组模拟实验优化了算法和布设方案,把误差控制在了2厘米以内。但实验室的平静代替不了大海的严酷。为了验证系统的可靠性,团队把设备搬到了烟台沿岸的芝罘岛、东山栈桥等地方去测试。在湿滑的栈桥上调试设备、顶着海风勘察选址成了家常便饭。面对盐雾腐蚀和强风浪的干扰,他们通过加固防护壳、采用轻量化设计等手段提高了设备的耐久性和稳定性。 除了感知神经网这双“耳朵”,团队还让系统拥有了聪明的“大脑”。他们用卡尔曼滤波和BP神经网络算法让系统学会了智能分析。现在的“桩瞳”不光能算出冲刷坑有多深多大,还能评估桩基的安全状态。一旦数据异常,它就能在几秒钟内发出预警。这就把风电设施的运维模式从“坏了再修”变成了“坏之前就预防”。 虽然获得了比赛的认可和产业化的基础,但这支团队的努力才刚开始。他们不再满足于写论文发期刊,而是把科技力变成了现实生产力。“桩瞳”守护的不只是海上的风机桩基安全,更是中国发展清洁能源、实现“双碳”目标的信心。这就是当代青年把个人理想融入国家发展的缩影。当青春的热情遇上时代的需要,当知识与实践结合起来的时候,青年一代就能在建设科技强国、海洋强国的路上写下属于自己的篇章。