CT是常用的醫(yī)學(xué)影像檢查方法。它利用精準(zhǔn)的射線束,對人體某部位進(jìn)行掃描,并通過數(shù)據(jù)處理快速成像,能夠做到對人體組織器官結(jié)構(gòu)一目了然。與CT透視原理相似,北京中唐電工程咨詢有限公司研發(fā)的“智檢1號”機(jī)器人,成功實現(xiàn)了以垂直于地面的自動駕駛方式,對風(fēng)機(jī)塔筒涂層下面的焊縫缺陷進(jìn)行精準(zhǔn)定位、快速檢測,成為我國首個“在役風(fēng)機(jī)塔筒焊縫自動檢測機(jī)器人”。
“智檢1號”將新型組合檢測理論與智能系統(tǒng)相結(jié)合,“取得了在應(yīng)用技術(shù)、智能識別、工藝創(chuàng)制、設(shè)備研發(fā)等方面的突破與創(chuàng)新,填補(bǔ)了我國國內(nèi)風(fēng)機(jī)塔筒焊縫缺陷漏磁自動化檢測領(lǐng)域的空白?!毖邪l(fā)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、大唐物資公司主任師韓振華說。
循縫檢行的攀爬者
近年來,在電力設(shè)備巡檢中,機(jī)器人、無人機(jī)等智能化裝備被廣泛應(yīng)用。它們通過攜帶各種先進(jìn)設(shè)備和傳感器,以無線通信和圖像處理等技術(shù),實現(xiàn)了對電力設(shè)備設(shè)施的檢測和監(jiān)控,降低了勞動強(qiáng)度,保證了巡檢的準(zhǔn)確性和安全性。
“智檢1號”為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的科學(xué)運(yùn)維提供了創(chuàng)新技術(shù)支撐。據(jù)中唐電咨詢公司監(jiān)檢項目管理部責(zé)任師張長虎介紹,“‘智檢1號’可以自動跟蹤焊縫軌跡,即使在縱縫與橫縫交匯處,也能靈活自如調(diào)整走向。”相對于吸附式機(jī)器人或人工檢測,“智檢1號”以三輪式超強(qiáng)磁吸進(jìn)行攀爬檢測,在百余米高的塔筒上走得穩(wěn)、測得準(zhǔn),能夠大幅降低風(fēng)機(jī)塔筒的維護(hù)成本,延長塔筒的使用壽命。
據(jù)了解,風(fēng)機(jī)塔筒主要通過卷板焊接成筒,再由多筒分段焊接而成,焊縫是塔筒的力學(xué)性能薄弱區(qū)域。風(fēng)機(jī)在野外惡劣環(huán)境下運(yùn)行,受復(fù)雜載荷和大氣腐蝕等多重因素影響,焊接接頭處極易產(chǎn)生疲勞裂紋,嚴(yán)重威脅塔筒結(jié)構(gòu)健康,是在役風(fēng)機(jī)的重大安全隱患。
在風(fēng)力發(fā)電迅猛發(fā)展的今天,做好對在役風(fēng)機(jī)塔筒的檢測與維護(hù),建立相對完善的安全預(yù)警機(jī)制顯得尤為必要,而“智檢1號”的誕生恰逢其時。
先進(jìn)技術(shù)的加持者
依托多年來在金屬無損檢測、焊縫質(zhì)量檢驗方面的經(jīng)驗和特長,研發(fā)團(tuán)隊為“智檢1號”裝備了多項創(chuàng)新性技術(shù)和智能算法,以確保這輛長為80厘米、寬為60厘米、厚為45厘米的“小車”在高空作業(yè)中定位精準(zhǔn)、運(yùn)轉(zhuǎn)絲滑。
5月16日,記者在實驗室見到了一比一的“智檢1號”模型機(jī)?!皺C(jī)器人底部安裝了激光輪廓循跡儀、陀螺儀,能夠確保它對焊縫的實時跟蹤和對位置的自動調(diào)整?!敝刑齐娮稍児颈O(jiān)檢項目管理部部門經(jīng)理張皙說,“機(jī)器人底盤的數(shù)字圖盤模塊,相當(dāng)于一個微型雷達(dá),實現(xiàn)了對焊縫情況的即時掃描和觀測。”
為避免出現(xiàn)傳感器與塔筒面不貼合的情況,研發(fā)團(tuán)隊采用了固定減震與傳感器分離的構(gòu)造方式,同時輔以萬向輪把握方向,滿足了機(jī)器人隨時靈活轉(zhuǎn)彎的需求。而手持遙控平板,則讓“操盤手”能夠即時看到焊縫輪廓、機(jī)器人及設(shè)備參數(shù)、傳感器采集的最新數(shù)據(jù)等,從而做到對焊縫情況一覽無余。
在研發(fā)團(tuán)隊看來,最重要的創(chuàng)新性技術(shù)是“漏磁”與“磁擾動”的融合應(yīng)用?!翱v向環(huán)形磁場與橫向環(huán)形磁場的運(yùn)行軌跡,確保了掃描區(qū)域的全覆蓋?!毖邪l(fā)團(tuán)隊成員孟繁旭說。
據(jù)了解,研發(fā)團(tuán)隊已多次赴青灰?guī)X風(fēng)電場、河南凱安風(fēng)電場、河南云陽風(fēng)電場等多家風(fēng)電現(xiàn)場對機(jī)器人技術(shù)和功能進(jìn)行測試,其檢測能力及設(shè)備先進(jìn)性得到業(yè)主單位的普遍認(rèn)可,這為后續(xù)在役風(fēng)機(jī)規(guī)?;悄軝z測及“機(jī)器人+”業(yè)務(wù)的拓展奠定了良好基礎(chǔ)。
新質(zhì)生產(chǎn)力的踐行者
???“智檢1號”有著廣泛的應(yīng)用價值。在研發(fā)團(tuán)隊看來,它不僅可以滿足對風(fēng)機(jī)塔筒焊縫的檢測,還可以拓展到對船舶、管道、鋼結(jié)構(gòu)等的焊縫檢測,甚至能延伸推廣至電力、石油、化工等多個領(lǐng)域的金屬設(shè)備檢測中,在能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、巡檢、操作、維護(hù)、應(yīng)急處置中均有巨大潛力可挖。
按照下一步構(gòu)想,中唐電咨詢公司將繼續(xù)聯(lián)合高等院校和科研院所,在“產(chǎn)學(xué)研用”發(fā)展路徑上深耕,打造“機(jī)器人+”系列產(chǎn)品,在持續(xù)推進(jìn)機(jī)器人輕量化、小型化、全自動智能化的同時拓展其應(yīng)用功能,最大程度提升用戶體驗,加大應(yīng)用數(shù)據(jù)積累,深化開展覆蓋全產(chǎn)品設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、工藝優(yōu)化、批量生產(chǎn)和釋放推廣全過程“一條龍”式的應(yīng)用創(chuàng)新。
做科研要經(jīng)得住考驗、守得住初心、扛得住壓力。“推動對在役風(fēng)電、光伏全生命周期體檢檔案的建立,不僅是依托‘智檢1號’的未來計劃,更是一項加快培育新質(zhì)生產(chǎn)力、助推能源行業(yè)提質(zhì)增效的開拓之路。”大唐物資公司副總工程師、中唐電咨詢公司黨委書記、董事長李亞冬說:“保持科研戰(zhàn)略定力和耐心,找準(zhǔn)新賽道深耕細(xì)作。對此,我們堅定不移?!? ? ?