基本信息

　　合作方式： 技术转让

　　成果类型： 发明专利,新技术

　　行业领域：电力、热力、燃气及水生产和供应业

　　成果介绍

　　成果属于电力行业领域。近十年，GIS设备故障中异物放电占比从29%增大至50.9%，已成为影响电网安全稳定运行、威胁运检人员安全的主要问题。GIS设备异物主要源于运动部件装配工艺不良、内部清理不彻底、运行过程中摩擦产生碎屑等，其形貌与罐体背景接近，通过人为检查方式无法有效发现异物，更缺少GIS异常后开展罐体内部异物检测设备。项目成果为GIS设备前期出厂环节厂内监督提供新的技术手段，解决了现场安装环节异物难以检查的问题，在设备缺陷处理及故障检修环节，开创了GIS内部机器人作业的方法。项目成果在国网上海、宁夏等多做超/特高压变电站工程得到应用，在山东泰开、上海思源开关厂进行源头把关，累计避免设备故障损失1575万元。项目成果项目授权发明专利5项，发表核心论文10篇。项目成果弥补了GIS设备基建安装、运维检修等阶段异物检测方面存在的不足。项目成果通过宁夏自治区科技评价，以国家973首席科学家唐炬为组长的评价委员会，评价项目成果达到国际先进水平。项目成果的推广应用，有效解决了现场GIS设备内部异物缺陷定性难、发现缺陷后异物难以检查识别及清理的问题。

　　成果亮点

　　双光源造影异物检测。提出基于紫外光、白光的GIS设备异物双光源造影检测方法，获取了双光源激发下微米级及以上典型异物缺陷的成像特征，形成了不同异物下的双光源造影检测指纹库，有效提升了双光源异物造影检测过程中异物识别效率与检测精度。设计了基于双光源的GIS设备异物检测算法，基于YOLOv3算法，通过双目视觉、相机标定、极线约束、双目立体匹配完成不同尺寸、不同材质异物位置定位，并设计了人机界面，实时获取了GIS腔体内部异物尺寸、位置等状态信息。 模块化异物检测机器人。设计了包括柔性机械臂、异物清扫、气体监测、双光源造影检测等功能的可拆卸式模块，固化了模块化结构与接口，使整个机器人更灵活，功能更强大。为实现GIS腔体内壁无死角检测，相较于传统刚性机械臂，集成了区间二型模糊神经网络控制算法，设计了线驱动型双关节柔性机械臂，实现了机械臂的运动学建模仿真。集成了VR检测模式，在机器人行进过程中通过VR技术实现沉浸式检测，实现故障GIS腔体内部结构、故障情况可视化与内部异物识别、异物清理，为GIS设备故障诊断分析验证以及异物清理提供帮助，缩短检修维护时间。

　　团队介绍

　　研究团队依托于国网宁夏电科院机器人攻关实验室，成员由国网宁夏电力有限公司科技人才组成，项目团队已经在变电站巡检机器人、输变电设备状态检测机器人领域取得了丰富的研究成果，承担并完成了相关研究课题多项，授权发明专利5项，发表SCI论文2篇，核心期刊论文8篇。 项目团队2018年承担了国网宁夏电力公司GIS设备异物检测清扫机器人项目，成果获国网宁夏电力公司青创赛金奖，2019年-2020年承担国网宁夏电力公司模块化异物检测、识别机器人研究，项目成果获中国安全生产协会科技进步二等奖，2021年开展模块化机器人异物双光源造影检测技术研究，成果申报了国网宁夏电力公司科技进步二等奖。项目团队在变电站巡检机器人、输变电设备状态检测机器人方面具有专业的研发能力，可以为项目成果的推广应用提供技术支撑。

　　成果资料