一、 作品信息

作品名称：一款融合单光子探测技术的极早期山火监测装置

参赛单位：安徽建筑大学

指导教师：曾涛

团队成员：徐启曦、李童言、杨泠枫、张特、李金金

获奖信息：第五届象新力杯－开放创新赛道自由选题类－一等奖

二、 作品介绍

我国超75%高压输电线路穿行于山林林区，山火是威胁输电通道安全的重大灾害。山火爆发会造成绝缘子闪络、导线熔断、杆塔损毁，引发多条线路停运、电厂停机等恶性事故，带来巨大设备损失与社会经济损失。贵州、四川、云南、安徽等地多次发生山火导致电网故障事件，国家多部门相继出台“林电共安”相关政策，要求推动电力设施山火由被动处置转向极早期主动预警。

安徽建筑大学团队研发融合单光子探测技术的极早期山火监测装置。装置集成激光遥感、单光子量子探测、气溶胶三维重建与智能分析软件，能够捕捉山火萌芽阶段微量烟尘信号，实现公里级远距离极早期火情识别、精准定位与秒级预警，为林区输电通道筑牢山火防控第一道防线。

三、 核心创新

1、激光遥感－单光子量子级探测技术

将激光遥感与单光子探测相结合，对山火萌芽阶段微量燃烧颗粒物进行量子级信号采集，可秒量级捕捉早期烟羽信息，探测距离可达5—20km；把传统方案8%的火情漏报率降低至0.5%，解决山火刚起时难以被发现的行业难题。

2、烟羽三维空间反演与高精度定位技术

基于激光回波时序信号完成烟羽颗粒物三维重建，直接解算起火烟羽空间位置、范围，摆脱传统监测定位偏差大的缺陷，输出火点精准坐标，为应急处置提供导航依据，支撑运维人员快速赶赴现场。

3、多源颗粒物特征库比对识别算法

建立山林环境多源颗粒物特征数据库，将探测到的气溶胶信号与数据库实时比对，区分山火烟尘、普通扬尘、飞鸟、阳光反光等干扰源，有效抑制环境干扰带来的误报，配套上位机软件完成数据可视化、火情分级告警。

四、 应用前景

项目先后在中科院火灾安全全国重点实验室、中科院光电探测实验室完成多轮点火模拟实验，样机在国网宿州埇桥区供电公司完成现场实测验证，整套硬件与软件系统运行稳定。

全国大量高压输电线路穿越山林，“林电共安”相关政策持续推动电力山火监测建设，装置除服务电网输电通道防护外，还可拓展应用于森林防火、光伏场站林区防护等场景，市场推广空间广阔。