视觉检测

他指出，近年来，国家电网公司大力推广变电站在线智能巡视系统，并积极开展管理和技术创新，目前已安装配备了智能巡检机器人、视频摄像头、智能传感器等智能设备，全面实现视觉检测、红外测温、远程控制、智能分析、缺陷管理、继电器状态判别等功能的应用。同时，对目前图像识别技术、声纹诊断技术以及云边协同技术在电网变电运维中的应用现状进行介绍。未来，应以问题为导向，着眼于解决工作中的实际问题，有针对性地深化智能巡检关键技术的研究，同时在变电站深入开展智能联合巡检系统应用，辅助人工开展日常运维工作，减轻一线员工劳动负担，提质增效。

架空输电线路巡检是电网运维工作的一项重要内容，利用无人机进行线路巡视检测已成为运维人员完成电力巡检工作的重要手段。首先，文中概述无人机巡检任务中人机协同作业系统以及无人机智能自主作业系统的架构；其次，分析当前架空输电线路缺陷巡检领域数据集状况以及数据扩增技术；再次，综述基于深度学习的无人机图像缺陷检测典型方法以及评价指标，并对比总结各种方法的优缺点；然后，讨论无人机图像视觉检测方法中图像采集规范、数据集形式、缺陷检测算法专业化应用等对架空线路缺陷的检测效果，指出图像检测指标和类别定义在电力巡检专业化领域中的不足；最后，探讨基于深度学习的无人机图像缺陷巡检的未来发展方向。

绝缘子清洗机器人以小型化、轻量化、智能化为核心设计理念，旨在实现变电站支柱绝缘子在带电状态下的高效、安全清洗作业。机器人通过集成履带式移动底盘、绝缘升降平台、机械臂、作业末端、控制系统、视觉检测装置、干冰清洗装置、通信装置、操控单元以及人机交互控制基站等模块，构建了一套完整的绝缘子清洗解决方案。

首先阐述电力视觉概念和技术架构；针对输电设备运维中生产功能域和视觉表达域之间的语义鸿沟问题，研究基于领域知识推理的输电线路金具视觉检测方法，具体包括：结合KL散度和形状约束的Faster R-CNN典型金具检测方法和基于级联推理图网络的输电线路多金具检测方法；最后指出目前还存在的问题。

本项目在巡检机器人机器视觉、视觉检测与跟踪、下坡发电馈能与速度控制、嵌入式软件开发等关键技术方面，取得一系列创新性研究成果。在智能巡检机器人白主行为方法、巡检机器人机电系统集成设计方法、巡检机器人检验测试方法等取得创新性成果。高端智能巡检机器人系列机型产品及其标准，填补国内外空白。与国内外巡线机器人相比，本项目研究的巡检机器人具有显著的优势，既可以滚动行驶也可以蟠动行驶，适用于110KV及以上线路；机器人可以智能全白主工作，也可以与地面基站协同作业，提高了机器人巡检的可靠性；对于越障的能力也有一定优势，既可以穿越直线杆塔也可以穿越耐张杆塔，实现了对线路巡检的贯通；另外，在原有技术基础上，在特定杆塔上设计安装了太阳能基站，可以在线为机器人充电。

针对输煤系统不能有效检测皮带机上异物、堵塞、跑偏、撕裂而导致的设备安全问题，针对堵煤时背景变化小难以检测的问题，利用一段时间内的视频图像序列积累初始背景，对视频序列中新一帧图像，利用单高斯背景减法检测变化区域，获得前景图像并更新背景；对前景图像采用形态学闭运算处理，得到完整的堵煤区域目标，当发生堵煤发出停机指令。同时提出一种自适应背景建模与更新方法构建鲁棒的背景模型和基于背景差分、帧间差分和空间领域的合成信息前景检测算法，解决皮带异物检测易受皮带上物料状态及运行抖动等影响。检测皮带两侧边缘的相对位置，采用边缘检测算法，对像素间差异检测出的皮带轮廓边界像素，通过图像形态学或阀值化组装成轮廓。若连续多帧检测到皮带越过提前设定的检测区域则判断皮带跑偏；若检测到轮廓边界发生形变，通过智能算法判断皮带为撕裂。采用计算机视觉检测技术，将检测到的输煤系统堵煤、皮带异物、跑偏、撕裂故障信息，传输至现有输煤程控系统，实现输煤现场设备智能检测与保护。本项目已获授权专利4项；发表论文3篇。我国有上千家火电企业，输煤系统自动化巡检需求庞大，由此带来的经济效益十分可观。

本成果重点研究解决发票收单、分拣、识别、校核、粘贴、归档等繁杂作业需海量人工作业问题，创新采用“多机位AI视觉检测+精定位修正算法+潮汐暂存+温湿监控自适应启停+万向机械手+CCD+OCR+NLP”技术自研纯国产全自动票据收贴验审一体作业机器人，实现了物资工程结算发票（纸质发票、电子发票）全自动收单、分离、校验、鱼鳞粘贴、发票联及抵扣联一致性校验、自动归档等作业。