探伤

输电线路带电作业现状背景，带电作业项目的研究及方向思路，依托空中无人机搭载智能机器人进行架空输电线路带电检修，进一步提高机器人智能应用水平。通过利用输电线路作业智能装备替代人工，实现机器人辅助更换合成绝缘子串、导线修补、电缆探伤等功能，为运维工作减负，提升输电线路检修作业质效，推动输电专业数字化转型。通过无人机带电修复地线机器人系统介绍，其它项目无人机喷涂、清洗系统，无人机带电探伤系统，无人机带电补加紧固螺栓等，无人机作业中通过图像识别杆塔、导线、绝缘子等特定目标；通过图像对目标任务的效果进行研究和思考。

碳纤维复合芯导线是一种应用广范的新型导线，其内部芯棒容易受损，近年来由此导致的断线事故时有发生。对于在网运行的碳纤维导线，目前还缺乏可有效探伤的自动化检测技术与装备。本报告介绍了一种用于架空碳纤维导线内部芯棒探伤的巡检机器人的设计与实验工作。主要内容包括系统总体结构设计、线上运动系统、动态减振稳定控制系统、射线探伤系统、以及实验验证与上线测试。该机器人目前已研发二代样机，并在镇江、常州、苏州等多条500kV线路上完成实测，各项性能指标满足实际工程应用需求。

毫米波感知技术具备全天时全天候工作、毫米级测量精度和变化感知能力、非接触式无隐私侵犯等典型特点，已在智能制造、智慧家居、智慧养老等领域广泛应用。本报告在介绍毫米波感知基本原理和典型场景应用案例基础上，针对电网建设与运维领域的行业痛点，探讨介绍了先进毫米波感知技术的潜在应用方向，包括输电线路毫米波成像巡检、巡检无人机毫米波避障、铁塔深基坑作业人员生命体征毫米波感知、毫米波电网要地入侵监测、5G毫米波通信感知一体化、毫米波坝体/边坡形变监测、风机叶片毫米波探伤等方向，详细分析了先进毫米波感知技术在这些应用方向的能力和优势。

本成果从电网实际运行出发，重点解决传统无损探伤作业困难等问题，具备多项核心优势。采用无人机协同作业自主上线平台，一键自动上线，通过挂线臂的全自动开合即可实现机器人自主悬挂和脱离导线，通过机械臂实现检测装置与检测部位的精准定位，实现耐张线夹和直线接续管的X射线高质量成像检测。全过程智能高效，有效降低作业人员的操作技能要求。作业人员无需登高，通过手持遥控器即可远程遥控机器人，并实时监控其运作状态，可降低目前人工作业方式劳动强度的60%以上，提升作业效率，可将耐张线夹和单个接续管的检测作业时间从目前的1小时缩短至0.5小时（含登塔移动等时间）。

电缆附件现有标准检测项目以安装后整体电气性能为主，难以发现绝缘预制件内部缺陷。项目组研制电缆附件超声波探伤系统1套，系统可对超声检测参数进行调整控制，并以图像形式显示出电缆附件内部缺陷分布情况。 电缆接头超声检测系统以机械扫查模块为依托，通过夹持机构夹持超声探头与电缆接头，使探头按照预定的轨迹路径扫描，同时在预定的空间采样点发射超声波并采集反射回波信号并以空间二维图像化的形式表征，实现被检对象内部缺陷进行成像。

随着风电产业在全球的发展，各类事故也在频繁发生，其中有一部分严重的事故与螺栓疲劳断裂和预紧力不足有密切关系。因此，有必要结合我国风电发展自身特点开展检测技术真研究。本项目在分析关键部件超声检测特点的基础上，开展风电机组超声检测技术研究。根据本项目研发的螺栓超声轴力检测系统和螺栓便携式超声柱面导波相控阵系统可以实现单人现场操作，数据实时传送、远程分析等功能。在这方面国内外的一些公司都没有比较成熟的产品，更没有实现广泛应用，便携式便于高空作业的产品研究现在成为一个热点问题。而便携式检测设备可以适应野外检测和现场检测，携带方便，应用性较强。采取螺栓超声轴力检测系统，对螺栓的预紧力检验采用新的检验方法：先用本系统对螺栓进行逐个检测，发现紧固力不满足相关标准时再用力矩扳手对松动螺栓重新进行紧固。螺栓便携式超声柱面导波相控阵系统可以快速完成螺栓探伤工作，消耗的人工成本很低，因此节约了大量外委检测费用，大大减少螺栓断裂的不可控风险，保证风电机组安全运行，避免了风机事故造成的损失。 本项目应用后，风电行业螺栓安全维护的传统做法将被抛弃，新方法结果更加可靠、精度更高、消耗的人力、物力更少，极大提高了风电机组的运行可靠性，因此对风电行业起到了革命性的推动作用。

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