在国家 “双碳” 战略与新型电力系统建设加速推进的大背景下，电力供应的安全性、可靠性与智能化水平，已成为支撑数字经济、智慧城市与 “东数西算” 等重大工程落地的关键保障。电缆作为电力输送的 “主动脉”，其安全稳定运行直接关系整个电网的韧性。而电缆接头因结构复杂、空间封闭、承受高电压强电场，成为线路中最薄弱的环节。据行业统计，约 36% 的电缆故障由接头问题引发，一旦发生故障，极易造成大面积停电、设备损毁乃至安全事故。长期以来，电缆接头存在 “不可见、难感知、预警滞后” 的行业难题，传统刚性传感器难以内置部署，外置监测存在参数单一、热传导滞后、预警不及时等短板，难以满足现代电网精细化运维需求。
面对这一核心瓶颈，中国计量大学 “温柔感知” 科研团队立足材料科学、电子信息、通信工程与人工智能多学科交叉优势，历经持续攻关，成功研发出柔性内置无线无源传感监测系统，实现了电缆接头内部状态的实时、精准、智能监测，为电力设备运维从 “事后检修” 向 “事前预警、智能运维” 转型提供关键技术支撑。
团队在核心材料与器件结构上实现重大突破，自主研发新型有机 - 无机复合介电敏感薄膜，将传感器厚度控制在 50 至 200 微米，具备优异的柔韧性与环境适应性，可紧密贴附于电缆接头内部复杂曲面，实现真正意义上的内嵌式感知，同时不扰动电缆内部电场分布，保障高压运行安全。在传感机制上，系统采用 LC 谐振无线无源技术，传感器无需电池、无需布线，通过近场电磁耦合完成能量与信号交互，从根本上消除有源设备在高压环境下的安全隐患，理论使用寿命可达 30 年，与电缆本体同寿命，实现长期免维护运行，大幅降低全生命周期运维成本。
在系统层面，团队构建了感知、读取、定位、分析四层架构，柔性传感器同步采集温度、湿度等关键参数，现场装置完成高精度信号解析与数据传输，结合 UWB 超宽带定位技术，将故障点定位误差控制在 0.5 米以内，实现快速锁定。云端平台搭载轻量化人工智能多目标优化诊断模型，通过多源数据融合分析，实现异常状态毫秒级响应，故障识别准确率高达 99%。系统温度测量误差≤±0.1℃，湿度误差约 ±1% RH，响应速度达到秒级至毫秒级，综合性能显著优于传统监测设备。
目前，该成果已在国家能源集团神东煤矿、呼和浩特供电局、国家级工业园区等典型场景完成实地部署与长期验证，运行稳定可靠，可将运维效率提升 80% 以上，运维成本降低约 30%，获得用户单位高度认可。项目已布局多项发明专利，并通过权威机构检测认证，具备成熟的产业化基础。
随着电力物联网快速发展，10kV 与 35kV 电缆接头监测市场规模将达数百亿元，该技术可广泛应用于国家电网、地方电力、能源集团、大型工业用户等领域，市场前景广阔。中国计量大学 “温柔感知” 团队以源头创新破解产业痛点，以工程应用赋能电力行业升级，不仅填补了电缆接头内置式智能监测的技术空白，更为提升电网安全保障能力、推动新型电力系统建设、服务国家能源安全战略贡献了重要的高校科创力量。
