34台同期交付!中智科仪IsCMOS像增强相机助力长间隙放电研究

从首次接触到完成交付,历时2年。34台IsCMOS像增强相机同期生产、同期联调、同期交付——这是中智科仪迄今为止最大规模的批量交付之一。

 

 

一、客户需求:捕捉微秒级“先导再连接”

长间隙放电研究是特高压输电领域的核心课题之一。在放电过程中,空间先导的再连接过程是理解放电机理的关键——但这个过程有三个“难”:

  • 位置不固定:先导出现在空间中的位置随机
  • 时间不固定:受大气环境变化影响大
  • 持续时间极短:整个过程不超过1微秒

 

此前,客户主要通过分幅相机进行观测。但分幅相机由于分幅光路设计,在某些场景下信噪比会下降,难以捕捉到足够清晰的先导信号。

 

核心问题:如何在保证高时间分辨的同时,获得更高信噪比、更高分辨率的图像?

 

 

二、方案设计:34台IsCMOS + 40通道延迟发生器

经过对客户近10年研究成果的深入分析,中智科仪技术团队判断:分幅相机拍摄的信号强度可能与IsCMOS存在数量级差异,分幅相机的信噪比对客户而言可能较难接受。

 

最终方案确定为34台IsCMOS相机实现时序分幅,以多台相机替代单台分幅相机,在分辨率和通光量上实现突破,为客户拍摄到更高信噪比的图像。

 

同时,配套交付1台STC4010(40通道数字延迟脉冲发生器)。客户的目标场景需要同时触发34台相机——如果使用STC810(8通道),需要5台才能满足,而40通道的STC4010单台即可完成,且支持网口通信,更适合该实验场景。

 

 

三、技术攻坚:34台相机集群控制

痛点

IsCMOS相机通过USB通信,常规方式下1台相机需要打开1个SmartCapture软件。34台相机意味着同时打开34个软件窗口,分散在多台电脑上——参数修改费时费力,几乎不可操作。

 

解决方案

技术团队借鉴分幅相机网口通信的经验,设计了一套“工控机+网口集群”控制方案:

  • 每台IsCMOS相机通过USB连接一台巴掌大的工控机
  • 34台工控机通过网线连接至多通道交换机
  • STC4010延迟发生器同样接入交换机
  • 工控机部署服务器端程序,开机自动启动并连接相机
  • 自主开发的客户端软件,一台电脑即可同时控制34台相机的全部参数设置

 

这一方案将原本需要34个操作窗口、多台电脑协同的工作,简化为一键控制。

 

 

四、交付保障:98%自研化 + 168小时零失误联调

产能保障

目前中智科仪产品已实现98%内部自研化,供应链基本不受外部制约。唯一的变量是像增强器(采购周期3-6个月),公司通过提前备货的方式化解了这一风险。

 

质量检测

所有相机严格执行两轮检测:

  • 过程检测:生产过程中进行性能、外观、稳定性等多项检测
  • 品质全面检测:入库前全项目复核

 

34台联调:最紧张的168小时

交付前最大的挑战是34台相机联动调试。34台设备集中在一个空间,需要连续运行168小时(24×7)。联调期间,任何一次操作不当都可能导致34台设备同时损坏。

 

最终,应用工程师和软件工程师以零失误完成了全部联调测试。

 

触发脉宽波形测试

 

增益测试

 

 

五、2年陪伴:从测试工程师到可信赖的合作伙伴

这个项目从首次接触到完成交付,经历了整整2年。

 

最初,中智科仪的工程师以测试工程师的身份接触客户。在后续过程中,频繁拜访客户,分享光学领域知识以及其他领域的技术创新——因为每个科学家都专注于自己的细分领域,很难关注到其他方向的技术发展,而中智科仪的设备涉及方向更广,可以带来跨领域的实验方法启发。

 

当被问及“交付那天心里什么感受”时,负责人的回答是:没有什么特别感受,心里其实没有成单的开心。更多的感觉到的是一份责任开始需要执行。复购才是客户对公司产品和个人的认可,复购才会让我感觉到开心。

 

六、展望:助力特高压放电技术突破

客户在长间隙放电领域处于国内第一梯队。这批设备将帮助客户观测到此前未曾捕捉到的物理现象。

 

中智科仪希望,这套34台IsCMOS集群诊断方案,能助力特高压放电领域的技术突破——让国产高端成像装备,真正服务于国家重大科研需求。

 

 

2026-07-22