近日，在国网天津电科院高压实验年夜厅中，科研职员正在检测一个像鱼一样的机械人的各项机能。这条“机械鱼”在变压器矿物尽缘油中，可以清楚、正确、快速地辨认、检测出年夜型变压器内部碳痕、电树枝放电等典范缺点，并及时传回清楚的画面。
这就是国网天津市电力公司（以下简称国网天津电力）自立研发的全国首个变压器智能内检“机械鱼”，它具备图像自立辨认、空间自立定位、三维路径计划、下潜深度悬停等功效。日前，“基于微型机械鱼的年夜型变压器内部缺点智能诊断与辨认要害技巧研讨”项目经由过程了由国内变压器行业专家组进行的机能测试和科技项目验收。
油浸变压器人工巡检麻烦且危险
近几年，跟着年夜数据、物联网、人工智能等前沿科技的不竭渗入，各行各业都迎来了飞速成长，同时也面对越来越年夜的供电需求。在供电体系中，变压器担当着电压转换和能量传输的主要感化。
依据采取的尽缘介质的分歧，可以分为油浸式变压器、干式变压器和睦体尽缘变压器。此中油浸式变压器重要由线圈、铁心以及油箱组成，线圈和铁心都封锁在油箱里。油箱里布满了矿物尽缘油，对线圈起到尽缘维护感化。
“矿物尽缘油起到尽缘、冷却、灭弧的感化，可以或许维护变压器，但当产生疑似缺点时，油浸式变压器检讨维修起来很是艰苦。”国网天津电科院变压器专业负责人魏菊芳先容，以往检验职员经由过程外部电气及油色谱剖析实验，很难判定变压器内部异常及部位。凡是须要采取人工钻进变压器本体或吊罩的方法进行检讨，存在着工作效力低、检讨正确性差和平安风险隐患高级三浩劫题，每次检讨须要消耗大批的人力和物力。
以一台220千伏异常变压器为例，放油检讨处置用度约30万元，检讨年夜约需10天。
为懂得决这一困难，国网天津电力斟酌用机械人替换人工完成这项庞杂而又危险的工作。
“斟酌到机械人要在矿物尽缘油中工作，是以我们采取了‘机械鱼’的设计。‘机械鱼’可在程度面上360度原地扭转，具有全方位巡航才能。它的程度巡航速度可达2米每分钟，上浮下沉速度可达1.5米每分钟，自立下潜深度悬停误差把持在3厘米以内，还可依据设定的目的点，自立计划巡检路径。”国网天津电科院研发职员刘力卿先容。
“机械鱼”可用于年夜型油浸式变压器移位、变形、过热等内部状况检讨，具备体积小、移动机动的长处，可在不影响变压器内部情况的基本上，在变压器内部对其状况进行检讨，判定变压器内部是否存在异常，有用进步变压器检验效力，年夜幅缩短变压器停电检验时光，下降检验用度，具有较年夜的经济和社会效益。
聪明年夜脑让“机械鱼”耳聪目明
让“机械鱼”在油中机动地“游动”，而且“耳聪目明”地对变压器进行各类辨认和检测，离不建国网天津电科院为这条鱼打造的“聪明年夜脑”。
最初，这条“机械鱼”远没此刻这么“聪慧”。在研制进程中，项目研发团队碰到了缺点图像自立辨认、定深悬停等技巧困难。而解决这些困难对“机械鱼”正确辨认变压器内部缺点至关主要。
“那时国内并没有研发先例可供鉴戒，也没有成熟的硬件平台作为载体。”刘力卿回想说，例如“机械鱼”在变压器内部检讨进程中，会受到变压器油清楚度、相机补光强度、“机械鱼”移动和拍摄角度等影响，使传输出的图像较为含混，瞄准确辨认目的缺点造成晦气影响。
别的，在巡检变压器的时辰，须要“机械鱼”巡查范畴广，视觉画面变更快。为解决这一题目，项目研发团队颠末长时光摸索，测验考试研讨了多种图像处置方式，终极断定了实用的图像加强方式和目的缺点自立辨认方式，到达了杰出后果。
“终极，我们利用了三维空间定位技巧、姿势把持技巧、全局路径计划技巧以及图像自立辨认技巧，解决了‘机械鱼’在变压器封锁空间内的无线定位、无线把持、无线图像传输等困难，使其能在变压器内部机动、正确移动，并快速断定变压器内部状况及故障地位。”刘力卿说。
接下来，国网天津电力将缭绕小型化、便捷化、智能化标的目的对“机械鱼”进行迭代进级，优化其物理构造，完美图像辨认功效，晋升典范缺点自立辨认才能，加强操控方法便捷性，并拔取天津试用区域变压器进行重点推广，晋升变压器巡检智能化程度，有力支持新型电力体系扶植。
