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核心提示：抽水蓄能電站機(jī)組工況復(fù)雜多樣，存在大量高壓油、汽、水輔機(jī)設(shè)備，其中尤以廠房水泵水輪機(jī)層設(shè)備精密度高、布置復(fù)雜、常發(fā)缺陷最多，利用智能巡檢機(jī)器人對這些區(qū)域進(jìn)行設(shè)備巡檢，對于提升電站運(yùn)行管理智能化水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
南方電網(wǎng)公司首臺(tái)蓄能電站輪式巡檢機(jī)器人投運(yùn)
日前，南方電網(wǎng)公司重點(diǎn)科技項(xiàng)目“蓄能電廠地下廠房水輪機(jī)層智能可視化巡檢應(yīng)用與研究”順利通過結(jié)題驗(yàn)收。該項(xiàng)目交付成果是抽水蓄能電站內(nèi)正式投運(yùn)的首臺(tái)輪式巡檢機(jī)器人。
抽水蓄能電站機(jī)組工況復(fù)雜多樣，存在大量高壓油、汽、水輔機(jī)設(shè)備，其中尤以廠房水泵水輪機(jī)層設(shè)備精密度高、布置復(fù)雜、常發(fā)缺陷最多，利用智能巡檢機(jī)器人對這些區(qū)域進(jìn)行設(shè)備巡檢，對于提升電站運(yùn)行管理智能化水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
在這些復(fù)雜區(qū)域?qū)崿F(xiàn)自主移動(dòng)及返回控制并全自主開展設(shè)備故障異�？焖贆z測與診斷，對機(jī)器人的穩(wěn)定性、定位導(dǎo)航系統(tǒng)提出了更高的要求。南網(wǎng)儲(chǔ)能公司組建的項(xiàng)目攻關(guān)團(tuán)隊(duì)著力從智能診斷預(yù)判技術(shù)研究、智能巡檢站端平臺(tái)開發(fā)兩方面開展攻堅(jiān)。
如何利用基于多源信息融合方法，綜合機(jī)器人及區(qū)域位置高精度定位技術(shù)，以移動(dòng)檢測方式進(jìn)行全站快速檢測與診斷是本項(xiàng)目的一個(gè)重點(diǎn)及難點(diǎn)。團(tuán)隊(duì)采用的“多源信息融合策略”，需在獲取大量傳感器數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)融合方法建立高精準(zhǔn)度的識別框架，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取、信息融合及故障判斷。同時(shí)，在獲取紅外溫度、視頻圖像精準(zhǔn)的位置信息基礎(chǔ)上考慮建立信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，采用全站分級檢測體系，先全站檢測獲取整體信息后，再根據(jù)需要做精確定位與診斷。
攻關(guān)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過兩年不懈努力，創(chuàng)新性地打破傳統(tǒng)有軌機(jī)器人的模式，成功研制出采用激光雷達(dá)+高精度I傳感器融合的定位導(dǎo)航技術(shù)機(jī)器人。
“清蓄電站水輪機(jī)層采用輪式機(jī)器人，利用基于弱光補(bǔ)償、光偏振特性、目標(biāo)特征提取等目標(biāo)檢測方法實(shí)現(xiàn)對漏油、漏水情況的檢測，通過語義分割、二分類等傳統(tǒng)機(jī)器視覺與AI目標(biāo)識別相結(jié)合的方式對表計(jì)、閥門、控制方式、顯示燈、柜門、液位等進(jìn)行識別，解決了人工巡檢工作量大、監(jiān)控傳感器有盲點(diǎn)、視頻監(jiān)控發(fā)現(xiàn)問題滯后等問題。”南網(wǎng)儲(chǔ)能公司該項(xiàng)目攻關(guān)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人周玉權(quán)介紹，“采用可見光、紅外、聲紋等傳感器，圖像識別準(zhǔn)確率超85%，其中儀表超95%，兩項(xiàng)指標(biāo)已處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。”
該機(jī)器人系統(tǒng)支持路徑動(dòng)態(tài)規(guī)劃、項(xiàng)目動(dòng)態(tài)調(diào)整、數(shù)據(jù)趨勢分析等。智能巡檢機(jī)器人的成功研制將大幅提高人身與設(shè)備安全保障能力，其高效的數(shù)據(jù)處理不僅能將巡檢人員從復(fù)雜的廠房環(huán)境解放出來，實(shí)現(xiàn)無人化安全巡檢，在單個(gè)電站每年節(jié)約人力成本約30萬元的情況下，還將巡檢頻率由每日1次增加為4次，大大提高了及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患的概率。
“智能巡檢機(jī)器人的設(shè)備協(xié)同性強(qiáng)、一體化程度高，不僅適用于抽蓄電站，還適用于其他存在相似巡檢需求的電廠或場所，具有較大的推廣意義。下一步，電站區(qū)域也將實(shí)現(xiàn)機(jī)器人巡檢全覆蓋。”周玉權(quán)說。
南網(wǎng)儲(chǔ)能公司始終堅(jiān)持以業(yè)務(wù)數(shù)字化需求為引導(dǎo)，深度探索生產(chǎn)領(lǐng)域智能化、數(shù)字化課題，參與開展了“機(jī)器視覺、聽覺算法開發(fā)”、“WAPl+數(shù)字發(fā)電”、“電站三維數(shù)字化建模”等多項(xiàng)生產(chǎn)領(lǐng)域科技課題研究，將有力推動(dòng)電廠生產(chǎn)管理模式由“傳統(tǒng)人工生產(chǎn)”向“數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)變。
日前，南方電網(wǎng)公司重點(diǎn)科技項(xiàng)目“蓄能電廠地下廠房水輪機(jī)層智能可視化巡檢應(yīng)用與研究”順利通過結(jié)題驗(yàn)收。該項(xiàng)目交付成果是抽水蓄能電站內(nèi)正式投運(yùn)的首臺(tái)輪式巡檢機(jī)器人。
抽水蓄能電站機(jī)組工況復(fù)雜多樣，存在大量高壓油、汽、水輔機(jī)設(shè)備，其中尤以廠房水泵水輪機(jī)層設(shè)備精密度高、布置復(fù)雜、常發(fā)缺陷最多，利用智能巡檢機(jī)器人對這些區(qū)域進(jìn)行設(shè)備巡檢，對于提升電站運(yùn)行管理智能化水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
在這些復(fù)雜區(qū)域?qū)崿F(xiàn)自主移動(dòng)及返回控制并全自主開展設(shè)備故障異�？焖贆z測與診斷，對機(jī)器人的穩(wěn)定性、定位導(dǎo)航系統(tǒng)提出了更高的要求。南網(wǎng)儲(chǔ)能公司組建的項(xiàng)目攻關(guān)團(tuán)隊(duì)著力從智能診斷預(yù)判技術(shù)研究、智能巡檢站端平臺(tái)開發(fā)兩方面開展攻堅(jiān)。
如何利用基于多源信息融合方法，綜合機(jī)器人及區(qū)域位置高精度定位技術(shù)，以移動(dòng)檢測方式進(jìn)行全站快速檢測與診斷是本項(xiàng)目的一個(gè)重點(diǎn)及難點(diǎn)。團(tuán)隊(duì)采用的“多源信息融合策略”，需在獲取大量傳感器數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)融合方法建立高精準(zhǔn)度的識別框架，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取、信息融合及故障判斷。同時(shí)，在獲取紅外溫度、視頻圖像精準(zhǔn)的位置信息基礎(chǔ)上考慮建立信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，采用全站分級檢測體系，先全站檢測獲取整體信息后，再根據(jù)需要做精確定位與診斷。
攻關(guān)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過兩年不懈努力，創(chuàng)新性地打破傳統(tǒng)有軌機(jī)器人的模式，成功研制出采用激光雷達(dá)+高精度I傳感器融合的定位導(dǎo)航技術(shù)機(jī)器人。
“清蓄電站水輪機(jī)層采用輪式機(jī)器人，利用基于弱光補(bǔ)償、光偏振特性、目標(biāo)特征提取等目標(biāo)檢測方法實(shí)現(xiàn)對漏油、漏水情況的檢測，通過語義分割、二分類等傳統(tǒng)機(jī)器視覺與AI目標(biāo)識別相結(jié)合的方式對表計(jì)、閥門、控制方式、顯示燈、柜門、液位等進(jìn)行識別，解決了人工巡檢工作量大、監(jiān)控傳感器有盲點(diǎn)、視頻監(jiān)控發(fā)現(xiàn)問題滯后等問題。”南網(wǎng)儲(chǔ)能公司該項(xiàng)目攻關(guān)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人周玉權(quán)介紹，“采用可見光、紅外、聲紋等傳感器，圖像識別準(zhǔn)確率超85%，其中儀表超95%，兩項(xiàng)指標(biāo)已處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。”
該機(jī)器人系統(tǒng)支持路徑動(dòng)態(tài)規(guī)劃、項(xiàng)目動(dòng)態(tài)調(diào)整、數(shù)據(jù)趨勢分析等。智能巡檢機(jī)器人的成功研制將大幅提高人身與設(shè)備安全保障能力，其高效的數(shù)據(jù)處理不僅能將巡檢人員從復(fù)雜的廠房環(huán)境解放出來，實(shí)現(xiàn)無人化安全巡檢，在單個(gè)電站每年節(jié)約人力成本約30萬元的情況下，還將巡檢頻率由每日1次增加為4次，大大提高了及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患的概率。
“智能巡檢機(jī)器人的設(shè)備協(xié)同性強(qiáng)、一體化程度高，不僅適用于抽蓄電站，還適用于其他存在相似巡檢需求的電廠或場所，具有較大的推廣意義。下一步，電站區(qū)域也將實(shí)現(xiàn)機(jī)器人巡檢全覆蓋。”周玉權(quán)說。
南網(wǎng)儲(chǔ)能公司始終堅(jiān)持以業(yè)務(wù)數(shù)字化需求為引導(dǎo)，深度探索生產(chǎn)領(lǐng)域智能化、數(shù)字化課題，參與開展了“機(jī)器視覺、聽覺算法開發(fā)”、“WAPl+數(shù)字發(fā)電”、“電站三維數(shù)字化建模”等多項(xiàng)生產(chǎn)領(lǐng)域科技課題研究，將有力推動(dòng)電廠生產(chǎn)管理模式由“傳統(tǒng)人工生產(chǎn)”向“數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)變。
