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——国家管网北京管道内蒙古分公司王志勇破壁启示录

题记

习近平总书记指出:“实践反复告诉我们,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。”这一论断如同一座灯塔,照亮了我国科技自主创新的前行之路。

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特约记者\蒋万全

从“跋山涉水”到“云端守护”,从“油气管网”到新型能源“质能网”的一场能源大动脉战略转型正在悄然推进。这不仅是技术的跨越,更是国家管网人的执着追求。

长期以来,传统阀室巡检面临人力投入大、误报率高、异常响应滞后、巡检无留痕等痛点。他看在眼里,急在心上。在组织和领导的带领与全力支持下,去年8月,他率领团队果断向这些痛点“亮剑”,全面铺开阀室智能巡检项目建设。

依托机器视觉目标检测模型,在托克托作业区干部员工和工程师们的共同努力下,至今年3月底,团队对陕京四线30个A、B类阀室初步实现了全覆盖监测。

他们将“慧眼”对准核心:精准识别GOV阀储气罐压力表、阀位指示器和控制模式旋钮,判断动力气压力;同步盯防干线仪表、手阀状态,并智能捕捉人员闯入、汛期进水等异常。针对A类阀室,他引入“黑科技”,利用激光云台监测工艺区泄漏,借助红外双光谱摄像机分析小屋RTU柜内设备运行状态。

这套方案全面覆盖了原有人工巡检内容。专用模型实现定时自动巡检与过程留痕,一旦识别异常,IMS系统即刻向指定人员推送报警。在他的带领下,异常问题得以高效处置,阀室正稳步向“智能无人看护”模式升级,全面筑牢了“智慧管网”的一道安全防线。

这位中等个子的男人,方脸庞,其貌不扬,却有一双坚毅的目光,仿佛能穿透一切艰难险阻,直抵梦想的彼岸。这目光背后,是这位共产党员对事业的无限忠诚与执着追求。

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同样是这个男人,他敢为人先,带领团队在国产压缩组智能控制运行领域披荆斩棘,攻坚克难,实现我国首个“一键启站,智能运行”技术创新,让托克托作业区成为国家能源战略中的璀璨明珠。这一壮举,不仅使我国在这一领域在国际上实现弯道超车,更为全球能源行业贡献了“中国方案”。

他就是国家管网集团北京管道公司内蒙古输油气分公司一级工程师王志勇。

初入职场的磨砺与成长进步

在山东的一所普通大学里,王志勇是众多学子中并不起眼的一个。然而,正是看似平凡的学生,内心深处却怀揣着不平凡的梦想。2003年,还在读大二的王志勇,凭借着出色的表现和对党的忠诚,光荣地加入了中国共产党。

“那时候,我觉得党员的身份不仅仅是一种荣誉,更是一种责任。”王志勇回忆道。在校期间,他总是带着同学们一起学习,虽然成绩不是顶尖的,但他的努力和坚持却赢得了大家的尊敬。每当有人问起他为什么如此拼命时,他总是笑着说:“我就想做点实实在在的事,对得起自己的人生。”

2007年9月12日,王志勇带着满腔的热情和憧憬,来到了北京管道公司应县压气站。那时的他,对一切都充满了好奇和期待。然而,现实却给他上了一堂生动的课。

“刚到压气站时,我被安排去搞库房管理。”王志勇回忆道,“库房里堆满了各种设备设施的元器件,对这些东西我一无所知,只能从头学起。”

“尽管库房管理与我所学计算机科学与技术专业毫不相干,但我愿意做一颗永不生锈的螺丝钉,组织把我放在哪里我就把自己钉在那里,干一行爱一行,并把工作认认真真、踏踏实实做好,确保不出差错。这是作为一位党员的基本素质。”他说。

那段日子,王志勇几乎把所有的时间都花在了库房里。他仔细研究每一件元器件的功能和用途,不断向师傅们请教学习,很快就掌握了库房管理的技能。

一年后,他被调整到通信岗,开始了新的学习和挑战。

“通信专业对我来说完全是一个陌生的领域,但我没有退缩。”王志勇坚定地说,“我相信只要努力,就没有学不会的东西。”

凭借这股不服输的劲头,王志勇很快在通信专业崭露头角。他不仅熟练掌握了各项通信技能,还参与了多个项目的研发和调试工作。

2009年5月1日,王志勇被调到兴县压气站,参与该站的压缩机建设投产工作。这对于他来说,既是一次难得的机会,也是一次严峻的挑战。

“投产期间,我几乎每天都在现场忙碌着。”王志勇回忆道,“那时候条件很艰苦,夏天热得要命,冬天冷得刺骨。但我从来没有抱怨过,因为我知道这是对我的锻炼和考验。”

在投产过程中,王志勇遇到了很多困难和问题。但他总是迎难而上,积极寻找解决办法。他的这种精神,感染了身边的每一个人。在他的带领下,大家齐心协力、共克时艰,终于圆满完成了兴县压气站的投产任务。

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极寒天气中的投产攻坚之战

他的表现,引起了领导的注意和重视。2017年,王志勇被调到内蒙古分公司生产科和托克托作业区,参与国家重点工程陕京四线及其托克托压气站的建设与投产工作。

作为当时的一名电信控工程师,他始终难以忘怀2018年寒冬那个被热烈掌声所淹没的夜晚。在零下20多度的凛冽寒夜中,托克托压气站的投产攻坚战,宛如一曲激昂的战歌,见证了中国能源动脉的又一次强劲搏动,更让他深切体悟到基层技术工作者肩头那沉甸甸的责任,如同一座巍峨的大山,时刻压在心头。

临危受命:首台机组试运行的紧张倒计时!

当国家互联互通工程的军令状达到作业区时,距离“10·30”投产节点仅仅剩下45天。时间紧迫,任务艰巨,每一分每一秒都在流逝,仿佛是一场与时间的赛跑。他作为机组调试突击队的一员,每天裹着厚重的军大衣,在空旷的露天场站中坚守16小时以上。寒风吹过,如刀割般刺痛脸颊,睫毛上结满了霜花,成了这个寒冷季节里独特的“装饰”。

在与沈鼓、哈电等国内知名厂商技术团队三班倒的紧张调试工作中,他们如同侦探一般,逐行核验了2万行控制代码,不放过任何一个细微错误。同时,他们精心绘制出涵盖上百个监测点的“机组性格图谱”,仿佛是在为机组量身定制一份详细的“体检报告”,深入了解它的每一个特性。

当老领导拍着他的肩膀,郑重地说“首台试车你来牵头”时,王志勇手心里渗出的冷汗在寒风中凝成了冰晶。那一刻,他感受到了前所未有的压力,仿佛整个世界的重量都压在了他的身上,但同时,他的心中也涌起一股坚定的信念:“我一定要完成这个艰巨的任务!”

生死三分钟:空压机故障的惊魂时刻!

2018年10月30日15:28,之前繁忙的控制室里突然陷入了死一般的寂静。正在按时序运行的机组毫无征兆地触发停机预报警,40双眼睛齐刷刷地聚焦在王志勇面前的人机界面上,那目光中充满了紧张和期待。他快速扫过几十条实时报警信息,指尖在触控屏上划出残影,如同在与时间赛跑。终于,他发现了问题所在——空压机远程控制回路异常!

现场勘查发现,原来是施工队误碰端子排导致短路,此时隔离气压力已逼近红色警戒线,情况万分危急。当抢修人员拆开错接线时,压力表指针在距离停机阈值仅剩0.05兆帕时竟奇迹般地回弹。那一刻,仿佛时间都凝固了,所有人都松了一口气,心中的石头终于落了地。

春雷乍响:掌声里的技术宣言!

随着“72小时连续运行考核通过”的提示在控制台闪烁起耀眼的光芒,托克托作业区党支部书记突然带头唱起了《我为祖国献石油》。歌声在站控室里回荡,几十人人参差不齐的歌声中还混着抽泣声。那是激动的泪水,是胜利的喜悦,是对这段艰苦历程的深刻铭记。

王志勇摸着烫手的控制柜,仿佛触摸到了机组的心跳,忽然读懂了这个钢铁巨兽的“脾气”:“它要的不是循规蹈矩的指令,而是技术工作者带着体温的守护。”那些在寒夜里搓着手哈气的调试员,那些蜷缩在配电室吃泡面的技术专家,那些被冻得开裂却依然紧握万用表的手——这才是中国能源装备最可靠的“控制系统”。

如今回望,托克托压气站建成投产之役不仅打通了陕京四线的输气瓶颈,更锻造出一支能在 -30℃极寒中保持思维热度的技术铁军。而他,却总会想起那个充满争吵声与雅雀无声的夜晚——基层技术人的高光时刻,从来不在领奖台上,而在每一次故障排除后控制室里自发的掌声中。这或许就是管网人最朴素的信仰:让每一立方天然气,都带着技术的温度抵达万家灶台,温暖每一个家庭。

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科技攻关路上的艰辛与坚持

习近平总书记曾掷地有声地指出:“实践反复告诉我们,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。”在科技浪潮汹涌澎湃、美西方全面对我展开科技战的当下,这一论断如同一座灯塔,照亮了我国科技自主创新的前行之路。

在工程建设和投产期间,王志勇还主动承担起参建各方的组织协调工作,逐渐成长为一名技术与管理骨干,并最终被组织赋予托克托作业区副主任的担子。他开始参与更多科研项目和技术攻关工作。然而,这条路并不是一帆风顺的。

局外人有所不知,作为我国首条全国产化集成应用——也是首条全部采用国产大功率压缩机组的天然气管道,陕京四线自建成投产以来就承载着保障能源安全、推动技术创新的重要使命。托克托作业区作为陕京四线天然气输送的重要枢纽,承担着保障首都及沿线地区能源安全、促进社会经济发展和生态环境保护的重任。然而,面对全球能源转型和智能化发展的新趋势,传统的能源管理模式和技术手段已难以满足高效、安全、环保的能源供应需求。

“传统的压缩机组控制方式存在诸多弊端,不仅操作复杂、效率低下,还存在较大的安全隐患。”王志勇在谈及传统技术时,眉头紧锁。他深知,要实现能源管理的智能化和高效化,就必须对传统技术进行革新。

2021年,国家管网集团吹响了科技数字化的号角。托克托作业区被选为“国产压缩机组智能控制提升研究”项目的试点。面对西方国家的技术封锁和国内进口设备“黑匣子”的困境,王志勇毅然决然地挑起了这份重任。

“这是一次前所未有的挑战,但也是我们实现技术自主、打破封锁的绝佳机会。”王志勇在项目启动会上慷慨激昂地说道。他深知这项任务的艰巨性,但他更清楚作为一名共产党员的责任和使命。

为了攻克技术难关,在北京管道公司和内蒙古分公司两级党委的坚强领导下,托克托作业区党支部高举“云中红骑”党建品牌大旗,以沈鼓集团、大连理工大学和托克托作业区共同构建的“产学研用”党支部共建为载体,迅速组建了以王志勇为领头、党员为骨干的突击队,拉开了“国产压缩机组智能控制提升研究”项目科技攻关的大幕。他们白天忙碌于生产运营任务,夜晚则聚集在现场和会议室,全面研讨技术难题、学习国内外先进经验。

“我们就是要从这些公开发表的文章中寻找蛛丝马迹,哪怕是一点点的启发,也可能成为我们突破的关键。”王志勇指着桌上的一堆文献资料对队员们说。在他的带领下,团队成员们夜以继日地钻研、讨论,绕开国外对我们实施技术封锁的“黑匣子”,另辟蹊径,终于创新性地提出了使用六大控制器联动的自动加载并网方法。

然而,在测试过程中,他们却遇到了前所未有的困难。机组驱动端干气密封出现损坏,有人质疑是科研项目造成的。面对质疑和压力,尤其是两次停机对他进行的经济处罚,王志勇没有丝毫犹豫和退缩。他带领团队对密封系统进行全面分析,最终找到了问题的根源并进行了改进。

问题是创新的起点,也是创新的动力源。在此过程中,难点痛点问题就像是创新的“导火索”,激发着团队不断探索根除问题根源的新理念、新思路、新办法。他们将项目遇到的难点问题“化整为零,各个击破,再积零为整”,实现了复杂问题分阶段分类的控制策略。

在实际操作中,这个团队有许多典型的做法。例如:

——在研发干气密封气动薄膜调节阀和加热器综合控制模块时,他们将机组压力按区间划分三个阶段。原本单一的密封气流量PID控制就像是一辆只能直线行驶的汽车,而升级后的分阶段的阶跃和PID相结合的流量控制策略则像是一辆可以灵活转弯的智能汽车,在流量控制稳定的基础上,采用同样的方法实现了密封气温度的稳定控制。这一创新最终解决了吹扫、充压和放空阶段密封气供气流量不稳定和加热器频繁超温的问题,让机组的运行更加稳定可靠。

——研发的“一种站回流阀开度匹配机组裕度的压缩机组自动加载并网方法”,该方法集机组自动加载、高负荷机组自动吐量、站回流阀自动匹配各机组裕度自动开关阀、自动投用并网等功能于一体,就像是一个精密的指挥系统,让各个机组在变工况下能够协同工作,实现各应对策略“无缝”衔接,系统性地解决了压缩机组无法快速自动并机的难题。

经过科研团队两年来的辛勤付出,站场的智能化水平显著提升,取得了预期的效果。如今,站场的运行更加高效、稳定,风险得到了有效控制,成本也大幅降低。这不仅是团队智慧和汗水的结晶,更是自主创新的胜利果实。

“科技创新就是要敢于突破常规、敢于挑战权威!”王志勇在事后对队员们说。正是这份对科技的执着和追求,让他带领团队在科技攻关的路上越走越远。

在攻克技术难关的过程中,志勇还面临着来自家庭的巨大压力。他的孩子生病,前后两次吐血住进了医院。然而,作为孩子的父亲,他却在测试的关键节点上全然不知。

“当时,我心里只有一个念头,就是要确保测试顺利进行。”王志勇回忆道。他抛开了外界的任何影响,全身心地投入到工作中,在长达6个月中没有休假。直到测试顺利完成,他才从妻子口中得知孩子遭遇如此这般险情的消息……

“爸爸,你们成为中国的第一了吗?”微信视频中,孩子稚嫩的话语让王志勇泪流满面。他激动地对孩子说:“爸爸一定会像你考全校第一名一样,也做到第一的!”这句话不仅是对孩子的承诺,更是王志勇对自己事业的坚定信念。

直到测试顺利完成,王志勇才匆匆赶到医院陪伴在孩子身边。看着孩子稚嫩的脸庞和虚弱的身体,他的内心充满了愧疚和自责。但他也知道,为了国家和人民的利益,他必须做出这样的牺牲和选择。

王志勇的奉献精神不仅体现在对工作的执着和追求上,更体现在对家人的关爱和照顾上。尽管工作繁忙、压力巨大,但他总是尽力抽出时间陪伴家人、关心孩子的学习和生活。

“家永远是我心中最温暖的港湾。”王志勇深情地说道,“无论我走到哪里、无论我取得多大的成就,我都不会忘记家人的支持和付出。”

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智能控制技术的突破与引领

经过无数次的测试和优化,王志勇团队终于成功攻克难题,推出了“一键启站,智能运行”项目。这一项目不仅全面验证了各项运行参数与远程智能控制技术的可靠性,更标志着中国在大功率压缩机组智能控制技术领域实现了从跟跑到领跑的历史性跨越。

“智能运行”项目的成功推出,得益于王志勇对细节的极致追求和对技术的不断创新。他带领团队对机组出厂控制程序代码进行了超过90%的重构,在150多个关键节点上实施了自动化控制流程改造。

有一次,为了解决一个看似微不足道的时序问题,王志勇带领团队连续奋战了三天三夜。他们反复测试、调整参数,最终找到了最优解。当问题解决的那一刻,王志勇疲惫的脸上露出了欣慰的笑容。

“这就是我们的匠心所在,每一个细节都关乎成!”王志勇对队员们说。正是这份对细节的极致追求,让王志勇团队在智能控制技术的研发之路上越走越远。

历经3年不懈努力,项目团队针对进口压缩机关键模块控制逻辑与程序代码的“黑匣子”难题,尤其在压缩机组并网耗时方面,从国际顶尖设备的225分钟缩短至15分钟,仅为前者6%,实现质的飞跃。

2023年12月21日,国产压缩机组智能控制提升项目成功通过验收。第三方的科技鉴定结论是:此项目达到“整体国内领先,部分国际先进”水平。

对此,中国石油学会石油科学普及教育委员会副主任李伟林作了进一步阐明。他说:“该项目在压缩机自动并机、利用神经网络算法、对出厂性能曲线进行修正、压缩机性能参数预测、转速和功率控制等方面达到了国际领先水平。”

作为压缩机组生产制造厂家代表,沈鼓集团副总裁、首席技术官张勇坦言:“该项目在对压缩机和辅助设备自动控制技术深度优化基础上,首次将AI技术应用到压缩机控制中,使压缩机组控制更精准、更高效,运行更安全、更可靠,为未来深入开发智能化压缩机组起到了重要推动作用。”

这些评价不仅是对项目成果的肯定,更是对中国在大功率压缩机组智能控制技术领域取得巨大进步的一致认可。

在此基础上,托克托作业区首次将人工智能应用在压缩机组的在线控制,通过神经网络对压缩机性能进行精准建模,准确预测和优化压缩机最优运行状态,指导操作人员做出决策。智能工控机在实验室离线学习了21100条历史数据,落地托克托作业区后智能系统又自主学习了12201条实时在线运行数据,随着智能系统自我学习的深入,准确率得到进一步提高。托克托作业区由此成为中国第一个实现国产压缩机组压气站待机值班的作业区。

王志勇向我们解锁了其中内核:“我们对DCS系统进行了高级自动化升级。在此基础上,首次将人工智能应用在压缩机组的在线控制,通过神经网络对压缩机性能进行精准建模,准确的预测和优化压缩机的最优运行状态,指导操作人员做出决策。不仅降低了运行成本,提高了劳动生产率,更为我国油气管道的智能化发展开辟了新路径。”

该技术在托克托站的成功应用,仅电费和天然气方面就节约费用700多万元;机组并网时间由原来人为手动干预60分钟降至全自动15分钟;两年多来,智能分析系统均能提前准确预测异常工况,并在200毫秒内自动适应、响应处置异常工况48次;值班人员无需监屏,每天可释放5人用于现场运检维,生产效率提高83.33%。截至目前,该智能系统始终保持安全平稳运行,已连续安全运行超过7000小时。

大连理工大学光电工程与仪器科学院副院长陈晓明教授给予高度评价:“该‘智能运行’项目是一个典型的‘人工智能+’——领先他人的工作,在压缩机自动并机、利用神经网络算法、对出厂性能曲线进行修正等方面达到了国际先进水平,是我国天然气工业技术创新的重要里程碑。”

陕京四线的“智能运行”,提高了国产压缩机组的自动化水平、开发多个智能控制模型、实现天然气管道压缩机组与人工智能技术的结合,填补了我国在这一领域的技术空白,为我国智慧管网建设发展提供了一个行业典范。

在安全生产方面,“智能运行”系统更是发挥了人工无法达到的毫秒级处理速度。它能够实现毫秒级工况自适应调整及精准预测做出最优最快的决策,极大降低了运行风险。

2024年1月1日,托克托作业区2,由于北京地区气温骤降、用气需求量激增,“智能运行”系统在1分钟内准确预测进站流量不足,并在200毫秒内控制系统自适应调整了站回流阀开度,及时补充了进口流量,避免了机组进入喘振区将引发的严重后果。

今天,“智能运行”项目的成功推出和在内蒙古分公司的推广应用,不仅大幅降低了运行成本、提高了劳动生产率,还为我国油气管道的智能化发展开辟了新的道路。据初步估算,每年可为陕京四线节省上千万元的运行费用。

“一键启站,智能运行”项目的成功推出,不仅为托克托作业区带来了翻天覆地的变化,更为中国油气管道智能化发展树立了新的标杆,还为全球能源行业提供了宝贵的经验和借鉴。未来,该项目有望成为国际油气管道智能化发展的行业标准和技术规范。

这一重大科技成果也得到了社会的广泛关注。从2024年6月26日开始,有关“中国长输管道压缩机组智能控制技术达到世界领先水平”的组合报道,先后被人民日报、光明网、中国网、中国日报网、中国周刊网、中国经济新闻网、中国工业网、中国财经时报网、中华网、极目新闻、界面新闻、中国石油石化等180多家媒体报道,引起前所未有的关注和好评,点击阅读量突破“2230万+”。

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当年年底,该项目被评为国家管网集团青年创新创效科技成果一等奖;托克托作业区被国家管网集团公司授予“十面红旗”单位。去年6月,反映这一科技成果的科普视频《智慧管网 气贯神州》进入中国科学技术馆轮映,这是我国天然气管道工业、国家管网集团以及北京管道公司的科技成果首次入驻这一国家级科普殿堂,为公众尤其是青少年儿童打开了一扇了解中国油气管道工业智能化转型的窗口。

科技长征璀璨星辉耀征程

王志勇在科技攻关路上的杰出表现,不仅赢得了同事们的尊敬和赞誉,更成为了大家学习的榜样和动力。他的事迹在托克托作业区乃至整个国家管网集团都引起了积极反响。

“在王志勇的带领下,托克托压气站成为我国首个实现国产压缩机组‘一键启站,智能运行’的站场,我对此感到非常自豪。王志勇就是我们身边的榜样,他的事迹激励着我们不断前行!”项目团队机械工程师王飞感慨地说道。

王志勇并没有因此而满足。他深知科技创新永无止境,继续带领团队攻克一个又一个技术难关。他的身影忙碌在科研一线,他的智慧闪耀在科技征途中。

“人生幸福的保障不是外在的光环和名利,而是内心的满足和对事业的追求。”王志勇常常用这句话来勉励自己。他深知真正的幸福来自于对国家的贡献和对人民的服务。

为了推广智能控制技术成果和经验,王志勇还积极参与了多项宣传宣讲活动。他通过视频连线、现场讲解等方式,将团队的创新成果和成功经验分享给更多的人。他的事迹和故事,激励了更多管网青年投身改革和科技管道的建设中。

“王志勇的事迹让我深受启发。作为一名年轻的科技工作者,我要以他为榜样,努力学习新知识、掌握新技能,为国家的能源事业贡献自己的力量。”前年8月,在国家管网集团青年宣讲团的巡回宣讲中,一名年轻的科技工作者在听取王志勇的视频连线采访后激动地说道。

如今,王志勇已经成为国家管网集团科技攻关领域的领军人物。他的事迹和故事激励着更多的人投身到科技创新的伟大事业中。

2024年11月至12月间,同样是在王志勇的现场组织下,在北京管道公司生产监视与应急指挥中心、内蒙古输油气分公司、机械工业仪器仪表综合技术经济研究、上海仪表自动化有限公司、浙江中控技术股份有限公司、杭州康吉森科技、华为技术有限公司等单位的共同努力下,在托克托压气站实现了利用APL(以太网先进物理层)系统高带宽特性解决智能仪表数据传输带宽的难题,为后续的智能化、无人化运维奠定底层通讯基础。这也是中国油气管网中的又一个“首次”。目前,该项目已进入预验收阶段。

回望过去,王志勇从一名普通的学生党员成长为一名优秀的科技工作者,王志勇和他的团队以“一键启站,智能运行”项目为起点,高擎“云中红骑”党建旗帜,当好科技攻关领头“蒙古马”,开启了我国油气管道智能化发展的新篇章。他用自己的实际行动诠释了一位共产党员的初心和使命,展现了科技工作者的担当和风采。

“人生幸福的保障不是外在的光环和名利,而是内心的满足和对事业的执着追求。”王志勇常常用这句话来勉励自己和团队成员。他深知真正的幸福来自于对国家的贡献和对人民的服务。在今后的工作,他将继续带领团队不断攻克技术难关、推动智能控制技术的升级和迭代,成为新型能源“质

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能网”战略转型的实践者,朝着智能化、数字化、质能化方向迈进,为保障国家能源安全贡献更多的智慧和力量。

王志勇的故事如同一曲激昂的战歌,昭示并激励着每一位在科技战线上奋斗的人们。他的事迹告诉我们:只要心中有梦、脚下有力、勇于担当、敢于创新,就一定能在科技征途中书写属于自己的辉煌篇章!