【特写】在普通高校搞科研的情侣大学生

本来全程保持冷静,说话慢条斯理的黄捷洲,在说到大学生搞科研这件事情时突然挺直了腰板,微微提高了音量。

图片来源:视觉中国

“实验室都等着我们回去请吃饭。”黄捷洲笑着向女友詹佳苗说。

这对情侣刚刚代表华东交通大学(下称华东交大)实验室斩获“2017年ABB大学生创新大赛决赛”一等奖,在被界面新闻记者问及如何处置1万元奖金时,“用于实验室经费,”作为团队负责人的黄捷洲回答,“交完税拿到手的奖金是9600元。”

黄捷洲今年研一,主修机械工程,女友詹佳苗今年大三,主修轨道交通信号与控制;两人都是江西人,目前都就读于华东交大。“就是搞信号灯的。”黄捷洲在向记者解释女友的专业时打趣道。

两位所在团队参赛项目的名称是,基于图像视觉技术的机车车辆机械仪表数字化群检测系统。简单点说,就是一款数字化的读表解决方案。

目前,国内所使用的工业表计大部分都是传统机械表,每年需要耗费很多时间和人力资源去调试维修,工作量非常大。

“他们提出了一个工业界目前迫切需要解决的问题。”ABB中国研究院负责人、ABB(中国)有限公司首席技术官刘前进评价道,传统机械表的问题绝不仅仅局限于交通领域,化工、电力、环保等多个行业也有涉及。以油气化工行业为例,一条石油管线长达几十公里,每位工人每天要往返于管线以监测数百台仪器仪表。

火车“4S店”

2016年11月,还在读大四的黄捷洲去南昌车辆段实习了一个月。“你知道汽车有4S店吧,车辆段就相当于火车的4S店。”黄举例说,车辆段是铁路行车系统的重要单位之一,主要负责列车车辆的运营、整备、检修等工作。

但火车检修和汽车检修不同在于,前者需要把整辆列车都分解开,把每一个零件都拆下来,该检查的检查,该清洗的清洗,该更换的更换。因此,火车的检修分类非常复杂,有段修、厂修、大修、小修,一、二、三级修很多种。

黄捷洲是在风表检修车间发现的问题。“火车是气压刹车,风表是用来测试这个气压的,可以说它是火车上最重要的仪表,每节车厢都有3-4个。”他说。

一般来说,将火车分解后将风表送至车间检定,首先要进行标定,即以一个标准的压力打到表上去,人力观察打压后真实值与已知值的差距,误差范围在5Kpa内,人力根据结果判断合不合格,再做出相应处置。

南昌车辆段风表检测车间负责福建和江西两个省所有机油车的仪表检修,不包括动车,该车间一个月要检定4000多台风表,平均每人检定一个表需要十分钟,工作人员的工作量非常大,“基本上一天到晚都在盯表检修校准”。

根据列车仪表群的监控问题,黄捷洲所带领团队开发出了这款数字化的读表解决方案。“类似于手机上学英语App上单词识别或扫码的技术,我们就把这种技术应用到工业读表上”,该产品能将风表的检修时间缩短至1-2分钟,设备取代人力去读取和分析数据,人力只需根据屏幕反馈出的结果进行下一步操作。

目前市场上也有1-2家企业在研发这种自动化读表技术,但需要通过电脑编程,需要比黄捷洲团队额外配置一台硬件设备来承担更复杂的算法。一般来说,机器设备的体积大小和其所承载的运算量及其复杂程度是成正比的。

“既要将所有设备集成在一个有限空间中,同时还要实现相同的功能,要求简化算法实现在线编程,这是项目的难点所在。”黄捷洲说道,整体产品结构非常简单,只由摄像头、处理器、显示屏三部分组成,材料成本可控制在100元左右,再加上其他后续设计、人力等发开成本,“最后做出来大概为几百块,同类产品是我们的2-3倍。”

“表白神器”十万伏特皮卡丘

“他是自学的电子电路,”女友詹佳苗的笑意掩饰不住。“我主要还是兴趣(驱动),正好大一接触到实验室,又有经费条件,又有老师指导。(虽然)本科是机械工程,但机电不分家嘛,就自学了电子电路。”黄捷洲不好意思地接过了话茬。

黄捷洲和詹佳苗都在华东交通大学的列车控制网络实验室,研究方向是列车方面自动化和网络设备控制,目前实验室有20人左右,包括1个指导老师,3-4个研究生,剩下的都是本科生。

和大学其他社团组织一样,实验室也每年都会招新,对大一新生进行相关领域的系统培训,而一些大三大四的学生和研究生可能会跟着导师做项目,一是学生自己立题做的项目,二是导师在外面接的项目。

想法和项目初步完善后,会尝试去推广。具体方法有二,一是参加各种创业类和科技类的比赛,期间会接触到一些感兴趣的投资家和企业家;二是借助实验室与外面企业或机构的合作关系。

此次黄捷洲团队的参赛项目就是实验室和南昌铁路局合作的,从立题到做成花了半年的时间,目前已在南昌铁路局测试了半年多了。经过一年多的时间,该团队通过优化算法实现了200毫秒的读取效率,几乎可以覆盖工业领域50%的参数。

“我们这个项目比较复杂,要经过长期的测试,最后客户说可以了才行。”黄捷洲说,接下来还要继续对产品的精度、稳定性、外观设计、防水、耐用度改进。一个项目首先实现功能了,下一步就要将其改进成一件产品,前者实现向后者的跨越需要一个很长的过程。

“很辛苦、很枯燥、很花时间,”黄捷洲大吐苦水,“除了正常上课的时间,基本上都待在实验室里。可能你今天想出来一个方案,花了3-4天把它写出来,然后经过反复测试后发现刚开始就想错了,最后可能要换方向再重头来。”

黄捷洲和詹佳苗都是大一就进入大学实验室。“学校对学生搞科研没有强制要求,也不和学分挂钩,我们全凭的是一腔热血,就是觉得这个东西很有意思,很有意义,拿比赛很有成就感。”

实际上,在大学期间走上科研道路的人很少,大部分人也接触不到。

目前在读研一的黄捷洲已经成为了所在实验室的负责人,他有一件特别想做的事情。在采访过程中,本来全程保持冷静,说话慢条斯理的黄捷洲,在说到大学生搞科研这件事情时突然挺直了腰板,微微提高了音量。

“想给下面的学弟学妹们传递一个理念,就是做科研也可以很开心,很轻松。”他说,改变大众的固化观念是我最想做的事情。在以往的招新过程中,黄捷洲很明显地感觉出那些有科研兴趣的同学对实验室有一种恐惧,既怕实验室的高强度状态,又怕自己做不好。

黄捷洲还注册了一个名为“逗创科技”的公众号,“刚做不久,已经有300多个粉丝了。会经常拍一些轻松搞笑的视频,让大家了解科研。”他将手机向记者递过来。

“拒绝枯燥无味!拒绝不切实际的高大上!我们要干货!我们要自己动手涨姿势!”公号招新页面的四行红字特别显眼。记者后续研究中发现,公号的定位是“交大最有趣的科技团队”,内容有教授如何自制密码箱,做智能车、光立方等。

其中有一款号称“表白神器”的十万伏特皮卡丘,令人印象深刻。

“现在就业压力也很大,虽说大家毕业后可能多数都不会从事科研相关的工作,但是这些经验以后会对他们对事物的认知及思考方式有很大好处。“黄捷洲说得格外认真,比如看到一个东西后,不能只觉得高大上就完了,要好奇背后的原理,一探究竟。

黄捷洲和詹佳苗目前都打算继续在科研的道路上走下去,黄捷洲要继续完成在华东交大的研究生课程,詹佳苗正准备考研,但可能不是本校。“我们在一起有三年了,”詹在大一时认识了身为实验室负责人的男友,“大家都有共同的兴趣爱好,工作久了就有感情了。”

谈及未来,两个人都看得很开。“如果以后能够从事自己喜欢的工作是最好的。但像我们这种出身普通高校然后进入大企业工作的实在是太少了,学历门槛是博士起步,且多是985、211。但我们会继续努力的。自己爱好的东西,就一直做下去。”

按照此次ABB大学生创新大赛的奖项设置,一、二、三等奖除了能拿到奖金,还将获得去往ABB的实习机会。 

黄捷洲和詹佳苗在南锣鼓巷

这是两人第一次来北京,比赛间隙去南锣鼓巷转了一圈,晚上要和黄捷洲的高中好友一起吃饭。“他这个同学在北京呆了四年,掉发特别严重,好像都秃了,说是北京水质不好。”詹佳苗说道。

9月25日,界面新闻记者在北京朝阳区一间星巴克咖啡店中见到了这两位青年。进店时,女生悄悄地说:“这还是我第一次来星巴克呢。”男生边推门边侧过头冲她笑了笑。

来源:界面新闻

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