“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，山東省濟南市出現短時強降水、雷暴大風天氣，濟南供電公司西區集控站收到告警信息，一臺搭載了多模態傳感信息協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新成果，融合了可見光、紅外光與局部放電等多模態數據，可在風沙、雨霧等各類環境下精準診斷變電設備的運行狀態。
搭載多模態傳感信息協同智能檢測終端的機器人自動巡檢變電設備。張治林 攝
長期以來，變電設備狀態檢測主要依賴人工。隨著濟南供電公司供區變電設備數量的逐年增加，人工巡檢任務較重。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備運行狀態檢測質效，2022年年初，濟南供電公司變電運維中心組建項目研發團隊開展技術創新。隊員們研究發現，傳統的變電設備狀態檢測方式依賴單一傳感器診斷，難以有效提升變電設備的異常診斷率。經過上百次的調整與測試，團隊發現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，研發團隊順利研制出了多模態傳感信息協同智能感知終端。這種終端通過內置的卷積神經網絡融合診斷模型實現了多模態傳感數據的協同感知。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、固定點位監控及無縫搭載巡檢機器人，可實現對變電站關鍵設備運行狀態的立體化、無死角監控。
如何讓終端在各種運行環境下保證檢測精度?這是研發團隊遇到的又一難題。為此，研發團隊聯合上海交通大學、中國電力科學研究院自動化所等高校和科研機構，攻關復雜環境下傳感數據增強技術。他們將共同開發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傳感信息協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備外觀狀態(如破損、異物附著、油位指示等)的自動識別能力，實現了變電設備溫度數據提取、熱異常分析、缺陷識別及定位，還能有效識別并濾除環境電磁干擾，精準捕捉來自變電設備內部的絕緣劣化細微征兆。
截至目前，借助多模態傳感信息協同智能檢測終端，濟南供電公司運維人員已累計發現并及時處置供區變電站內多處設備隱患。該成果獲得第50屆日內瓦國際發明展金獎。(張治林 馬云飛)
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