近日，我國首個(gè)變壓器智能內(nèi)檢“機(jī)器魚”在國網(wǎng)天津市電力公司研發(fā)成功，并通過了由國內(nèi)變壓器行業(yè)專家組進(jìn)行的性能測(cè)試見證和科技項(xiàng)目驗(yàn)收。

“機(jī)器魚”具備圖像自主識(shí)別、空間自主定位、三維路徑規(guī)劃、下潛深度懸停等功能，可自主識(shí)別、快速檢測(cè)大型變壓器內(nèi)部碳痕、電樹枝放電等典型缺陷，提升大型變壓器智能化運(yùn)檢水平。

智能內(nèi)檢“機(jī)器魚”問世

據(jù)悉，“機(jī)器魚”由天津電科院依托天津電力科技項(xiàng)目“基于微型‘機(jī)器魚’的大型變壓器內(nèi)部缺陷智能診斷與識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)研究”自主研發(fā)，解決了“機(jī)器魚”在變壓器封閉空間內(nèi)的無線定位、無線控制、無線圖像傳輸?shù)入y題，實(shí)現(xiàn)了在變壓器內(nèi)部靈活、準(zhǔn)確移動(dòng)，快速確定變壓器內(nèi)部狀態(tài)及故障位置，能大幅縮短變壓器停電檢修時(shí)間，降低檢修費(fèi)用，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

“以一臺(tái)220千伏異常變壓器為例，放油檢查處理費(fèi)用約30萬元，檢查大約需10天。而利用‘機(jī)器魚’檢查省去了放油這一步驟，工期可縮短至1天。‘機(jī)器魚’進(jìn)入變壓器內(nèi)部進(jìn)行檢查，專業(yè)人員通過回傳的數(shù)據(jù)就可以了解變壓器存在的問題及故障位置，并根據(jù)檢查結(jié)果采取針對(duì)性檢修措施，最大限度減少停電時(shí)間，降低人力物力成本及作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提高變壓器的安全運(yùn)行可靠性，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著?！碧旖螂娍圃鹤儔浩鲗I(yè)負(fù)責(zé)人魏菊芳介紹。

“機(jī)器魚”可用于大型油浸式變壓器移位、變形、過熱、放電痕跡等內(nèi)部狀態(tài)檢查，具備體積小、移動(dòng)靈活的優(yōu)點(diǎn)，可在不影響變壓器內(nèi)部環(huán)境的基礎(chǔ)上，在變壓器內(nèi)部對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行檢查，判斷是否存在異常，有效提高變壓器檢修效率。

“‘機(jī)器魚’可在水平面上360度原地旋轉(zhuǎn)，具有全方位巡航能力。它的水平巡航速度可達(dá)2米每分鐘，上浮下沉速度可達(dá)1.5米每分鐘，自主下潛深度懸停誤差控制在3厘米以內(nèi)，還可根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)點(diǎn)，自主規(guī)劃巡檢路徑?！眹W(wǎng)天津電科院研發(fā)人員劉力卿介紹。

專家組給予一致好評(píng)，認(rèn)為在變壓器內(nèi)檢技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了新的突破，對(duì)于提高變壓器檢修效率，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修具有重要作用，有效服務(wù)電網(wǎng)安全生產(chǎn)。

智慧大腦讓“機(jī)器魚”耳聰目明

讓“機(jī)器魚”在油中靈活地“游動(dòng)”，并且“耳聰目明”地對(duì)變壓器進(jìn)行各種識(shí)別和檢測(cè)，離不開國網(wǎng)天津電科院為這條魚打造的“智慧大腦”。

最初，這條“機(jī)器魚”遠(yuǎn)沒現(xiàn)在這么“聰明”。在研制過程中，項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)遇到了缺陷圖像自主識(shí)別、定深懸停等技術(shù)難題。而解決這些難題對(duì)“機(jī)器魚”準(zhǔn)確識(shí)別變壓器內(nèi)部缺陷至關(guān)重要。

“當(dāng)時(shí)國內(nèi)并沒有研發(fā)先例可供借鑒，也沒有成熟的硬件平臺(tái)作為載體?！眲⒘η浠貞浾f，例如“機(jī)器魚”在變壓器內(nèi)部檢查過程中，會(huì)受到變壓器油清晰度、相機(jī)補(bǔ)光強(qiáng)度、“機(jī)器魚”移動(dòng)和拍攝角度等影響，使傳輸出的圖像較為模糊，對(duì)準(zhǔn)確識(shí)別目標(biāo)缺陷造成不利影響。

另外，在巡檢變壓器的時(shí)候，需要“機(jī)器魚”巡視范圍廣，視覺畫面變化快。為解決這一問題，項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過長時(shí)間探索，嘗試研究了多種圖像處理方法，最終確定了適用的圖像增強(qiáng)方法和目標(biāo)缺陷自主識(shí)別方法，達(dá)到了良好效果。

“最終，我們應(yīng)用了三維空間定位技術(shù)、姿態(tài)控制技術(shù)、全局路徑規(guī)劃技術(shù)以及圖像自主識(shí)別技術(shù)，解決了‘機(jī)器魚’在變壓器封閉空間內(nèi)的無線定位、無線控制、無線圖像傳輸?shù)入y題，使其能在變壓器內(nèi)部靈活、準(zhǔn)確移動(dòng)，并快速確定變壓器內(nèi)部狀態(tài)及故障位置。”劉力卿說。

接下來，國網(wǎng)天津電力將圍繞小型化、便捷化、智能化方向?qū)Α皺C(jī)器魚”進(jìn)行迭代升級(jí)，優(yōu)化其物理結(jié)構(gòu)，完善圖像識(shí)別功能，提升典型缺陷自主識(shí)別能力，增強(qiáng)操控方式便捷性，并選取天津試用區(qū)域變壓器進(jìn)行重點(diǎn)推廣，提升變壓器巡檢智能化水平，有力支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。

“機(jī)器魚”獲評(píng)綠能星獎(jiǎng)項(xiàng)

5月13日，中國首屆“510”中國品牌日·能源產(chǎn)業(yè)品牌宣傳周在北京閉幕，國網(wǎng)天津電科院變壓器智能內(nèi)檢“機(jī)器魚”獲評(píng)“綠能星·高質(zhì)量系列”獎(jiǎng)項(xiàng)優(yōu)秀技術(shù)產(chǎn)品獎(jiǎng)，標(biāo)志著電科院在塑造電力科技創(chuàng)新品牌上取得新突破。

能源產(chǎn)業(yè)品牌宣傳周由中國能源研究會(huì)與《中國質(zhì)量萬里行》雜志社在京主辦，共為期7天，涵蓋主題論壇、思想會(huì)、卓越品牌評(píng)選及展示等一系列豐富多彩的內(nèi)容，被譽(yù)為“能源產(chǎn)業(yè)品牌的‘世界杯’”。宣傳周期間，為全面展示中國能源企業(yè)的技術(shù)成就及品牌成果，主辦方以“綠能之星閃耀世界”為主題，發(fā)起了包括“新型能源技術(shù)產(chǎn)品”、“尖端技術(shù)產(chǎn)品”等在內(nèi)的一系列“綠能星”獎(jiǎng)項(xiàng)評(píng)選。

按照公司要求，電科院積極參加“能源產(chǎn)業(yè)品牌典型案例”申報(bào)工作，按照創(chuàng)作背景、作品意義、故事亮點(diǎn)等，認(rèn)真打磨變壓器智能內(nèi)檢“機(jī)器魚”產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用故事申報(bào)材料，經(jīng)過組委會(huì)評(píng)審專家的評(píng)選，最終在眾多申報(bào)單位中脫穎而出，獲評(píng)“綠能星·高質(zhì)量系列”獎(jiǎng)項(xiàng)優(yōu)秀技術(shù)產(chǎn)品獎(jiǎng)。

據(jù)悉，圍繞研發(fā)應(yīng)用全過程，電科院做好“機(jī)器魚”重大選題品牌故事創(chuàng)作，深入實(shí)驗(yàn)室、檢修基地等多次實(shí)地采訪、跟拍，從攻關(guān)背景、研發(fā)細(xì)節(jié)、應(yīng)用價(jià)值等方面多角度挖掘科創(chuàng)故事，并多輪次修改完善提升作品質(zhì)量，在央視、新華社、科技日?qǐng)?bào)等高端媒體生動(dòng)塑造了科研服務(wù)電網(wǎng)生產(chǎn)的創(chuàng)新實(shí)踐。

下一步，電科院將積極助力公司世界一流品牌建設(shè)，聚焦科技創(chuàng)新服務(wù)電網(wǎng)生產(chǎn)、新型電力系統(tǒng)建設(shè)等挖掘電科院科創(chuàng)品牌故事，打造電力創(chuàng)新品牌，展現(xiàn)津電創(chuàng)新之為，增強(qiáng)公眾情感認(rèn)同和價(jià)值認(rèn)同，為公司探索具有天津電力特色的品牌管理模式與實(shí)踐成果提供典型案例，廣泛傳播天津電力科技工作社會(huì)價(jià)值。

來源：中國電力報(bào)，機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，網(wǎng)易天津

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