近日，我國首個變壓器智能內檢“機器魚”在國網天津市電力公司研發成功，并通過了由國內變壓器行業專家組進行的性能測試見證和科技項目驗收。

“機器魚”具備圖像自主識別、空間自主定位、三維路徑規劃、下潛深度懸停等功能，可自主識別、快速檢測大型變壓器內部碳痕、電樹枝放電等典型缺陷，提升大型變壓器智能化運檢水平。

智能內檢“機器魚”問世

據悉，“機器魚”由天津電科院依托天津電力科技項目“基于微型‘機器魚’的大型變壓器內部缺陷智能診斷與識別關鍵技術研究”自主研發，解決了“機器魚”在變壓器封閉空間內的無線定位、無線控制、無線圖像傳輸等難題，實現了在變壓器內部靈活、準確移動，快速確定變壓器內部狀態及故障位置，能大幅縮短變壓器停電檢修時間，降低檢修費用，具有較大的經濟和社會效益。

“以一臺220千伏異常變壓器為例，放油檢查處理費用約30萬元，檢查大約需10天。而利用‘機器魚’檢查省去了放油這一步驟，工期可縮短至1天。‘機器魚’進入變壓器內部進行檢查，專業人員通過回傳的數據就可以了解變壓器存在的問題及故障位置，并根據檢查結果采取針對性檢修措施，最大限度減少停電時間，降低人力物力成本及作業風險，提高變壓器的安全運行可靠性，社會經濟效益顯著。”天津電科院變壓器專業負責人魏菊芳介紹。

“機器魚”可用于大型油浸式變壓器移位、變形、過熱、放電痕跡等內部狀態檢查，具備體積小、移動靈活的優點，可在不影響變壓器內部環境的基礎上，在變壓器內部對其狀態進行檢查，判斷是否存在異常，有效提高變壓器檢修效率。

“‘機器魚’可在水平面上360度原地旋轉，具有全方位巡航能力。它的水平巡航速度可達2米每分鐘，上浮下沉速度可達1.5米每分鐘，自主下潛深度懸停誤差控制在3厘米以內，還可根據設定的目標點，自主規劃巡檢路徑。”國網天津電科院研發人員劉力卿介紹。

專家組給予一致好評，認為在變壓器內檢技術方面實現了新的突破，對于提高變壓器檢修效率，實現狀態檢修具有重要作用，有效服務電網安全生產。

智慧大腦讓“機器魚”耳聰目明

讓“機器魚”在油中靈活地“游動”，并且“耳聰目明”地對變壓器進行各種識別和檢測，離不開國網天津電科院為這條魚打造的“智慧大腦”。

最初，這條“機器魚”遠沒現在這么“聰明”。在研制過程中，項目研發團隊遇到了缺陷圖像自主識別、定深懸停等技術難題。而解決這些難題對“機器魚”準確識別變壓器內部缺陷至關重要。

“當時國內并沒有研發先例可供借鑒，也沒有成熟的硬件平臺作為載體。”劉力卿回憶說，例如“機器魚”在變壓器內部檢查過程中，會受到變壓器油清晰度、相機補光強度、“機器魚”移動和拍攝角度等影響，使傳輸出的圖像較為模糊，對準確識別目標缺陷造成不利影響。

另外，在巡檢變壓器的時候，需要“機器魚”巡視范圍廣，視覺畫面變化快。為解決這一問題，項目研發團隊經過長時間探索，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方法和目標缺陷自主識別方法，達到了良好效果。

“最終，我們應用了三維空間定位技術、姿態控制技術、全局路徑規劃技術以及圖像自主識別技術，解決了‘機器魚’在變壓器封閉空間內的無線定位、無線控制、無線圖像傳輸等難題，使其能在變壓器內部靈活、準確移動，并快速確定變壓器內部狀態及故障位置。”劉力卿說。

接下來，國網天津電力將圍繞小型化、便捷化、智能化方向對“機器魚”進行迭代升級，優化其物理結構，完善圖像識別功能，提升典型缺陷自主識別能力，增強操控方式便捷性，并選取天津試用區域變壓器進行重點推廣，提升變壓器巡檢智能化水平，有力支撐新型電力系統建設。

“機器魚”獲評綠能星獎項

5月13日，中國首屆“510”中國品牌日·能源產業品牌宣傳周在北京閉幕，國網天津電科院變壓器智能內檢“機器魚”獲評“綠能星·高質量系列”獎項優秀技術產品獎，標志著電科院在塑造電力科技創新品牌上取得新突破。

能源產業品牌宣傳周由中國能源研究會與《中國質量萬里行》雜志社在京主辦，共為期7天，涵蓋主題論壇、思想會、卓越品牌評選及展示等一系列豐富多彩的內容，被譽為“能源產業品牌的‘世界杯’”。宣傳周期間，為全面展示中國能源企業的技術成就及品牌成果，主辦方以“綠能之星閃耀世界”為主題，發起了包括“新型能源技術產品”、“尖端技術產品”等在內的一系列“綠能星”獎項評選。

按照公司要求，電科院積極參加“能源產業品牌典型案例”申報工作，按照創作背景、作品意義、故事亮點等，認真打磨變壓器智能內檢“機器魚”產品研發應用故事申報材料，經過組委會評審專家的評選，最終在眾多申報單位中脫穎而出，獲評“綠能星·高質量系列”獎項優秀技術產品獎。

據悉，圍繞研發應用全過程，電科院做好“機器魚”重大選題品牌故事創作，深入實驗室、檢修基地等多次實地采訪、跟拍，從攻關背景、研發細節、應用價值等方面多角度挖掘科創故事，并多輪次修改完善提升作品質量，在央視、新華社、科技日報等高端媒體生動塑造了科研服務電網生產的創新實踐。

下一步，電科院將積極助力公司世界一流品牌建設，聚焦科技創新服務電網生產、新型電力系統建設等挖掘電科院科創品牌故事，打造電力創新品牌，展現津電創新之為，增強公眾情感認同和價值認同，為公司探索具有天津電力特色的品牌管理模式與實踐成果提供典型案例，廣泛傳播天津電力科技工作社會價值。

來源：中國電力報，機器人技術與應用，網易天津

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