“220千伏岳興線避雷器三相本體溫差超過1攝氏度，局部放電信號超標，嚴重缺陷告警。”7月23日，山東省濟南市出現(xiàn)短時強降水、雷暴大風天氣，濟南供電公司西區(qū)集控站收到告警信息，一臺搭載了多模態(tài)傳感信息協(xié)同智能檢測終端的機器人在220千伏興隆變電站精準識別出了設(shè)備缺陷。這款終端是濟南供電公司變電運維中心自主研制的創(chuàng)新成果，融合了可見光、紅外光與局部放電等多模態(tài)數(shù)據(jù)，可在風沙、雨霧等各類環(huán)境下精準診斷變電設(shè)備的運行狀態(tài)。
搭載多模態(tài)傳感信息協(xié)同智能檢測終端的機器人自動巡檢變電設(shè)備。張治林 攝
長期以來，變電設(shè)備狀態(tài)檢測主要依賴人工。隨著濟南供電公司供區(qū)變電設(shè)備數(shù)量的逐年增加，人工巡檢任務(wù)較重。沙塵霧霾、霜雪雨霧等惡劣天氣還可能影響可見光圖像、紅外熱圖等的清晰度，存在一定的誤判風險。
為了進一步提升變電設(shè)備運行狀態(tài)檢測質(zhì)效，2022年年初，濟南供電公司變電運維中心組建項目研發(fā)團隊開展技術(shù)創(chuàng)新。隊員們研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的變電設(shè)備狀態(tài)檢測方式依賴單一傳感器診斷，難以有效提升變電設(shè)備的異常診斷率。經(jīng)過上百次的調(diào)整與測試，團隊發(fā)現(xiàn)融合多種獨立傳感器能顯著提高診斷準確率。此后3年時間，研發(fā)團隊順利研制出了多模態(tài)傳感信息協(xié)同智能感知終端。這種終端通過內(nèi)置的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合診斷模型實現(xiàn)了多模態(tài)傳感數(shù)據(jù)的協(xié)同感知。該終端由多種傳感器、邊緣計算模塊等部分組成，具備可見光、紅外、局部放電信號感知功能，支持手持作業(yè)、固定點位監(jiān)控及無縫搭載巡檢機器人，可實現(xiàn)對變電站關(guān)鍵設(shè)備運行狀態(tài)的立體化、無死角監(jiān)控。
如何讓終端在各種運行環(huán)境下保證檢測精度?這是研發(fā)團隊遇到的又一難題。為此，研發(fā)團隊聯(lián)合上海交通大學(xué)、中國電力科學(xué)研究院自動化所等高校和科研機構(gòu)，攻關(guān)復(fù)雜環(huán)境下傳感數(shù)據(jù)增強技術(shù)。他們將共同開發(fā)的可見光圖像去噪與識別算法、紅外圖像配準與增強算法，以及局部放電降噪與精準定位算法集成至多模態(tài)傳感信息協(xié)同智能感知終端的信號處理單元中，顯著提升了惡劣天氣下高清攝像頭對變電設(shè)備外觀狀態(tài)(如破損、異物附著、油位指示等)的自動識別能力，實現(xiàn)了變電設(shè)備溫度數(shù)據(jù)提取、熱異常分析、缺陷識別及定位，還能有效識別并濾除環(huán)境電磁干擾，精準捕捉來自變電設(shè)備內(nèi)部的絕緣劣化細微征兆。
截至目前，借助多模態(tài)傳感信息協(xié)同智能檢測終端，濟南供電公司運維人員已累計發(fā)現(xiàn)并及時處置供區(qū)變電站內(nèi)多處設(shè)備隱患。該成果獲得第50屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎。(張治林 馬云飛)
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