“220千伏岳兴线避雷器三相本体温差超过1摄氏度，局部放电信号超标，严重缺陷告警。”7月23日，山东省济南市出现短时强降水、雷暴大风天气，济南供电公司西区集控站收到告警信息，一台搭载了多模态传感信息协同智能检测终端的机器人在220千伏兴隆变电站精准识别出了设备缺陷。这款终端是济南供电公司变电运维中心自主研制的创新成果，融合了可见光、红外光与局部放电等多模态数据，可在风沙、雨雾等各类环境下精准诊断变电设备的运行状态。
搭载多模态传感信息协同智能检测终端的机器人自动巡检变电设备。张治林 摄
长期以来，变电设备状态检测主要依赖人工。随着济南供电公司供区变电设备数量的逐年增加，人工巡检任务较重。沙尘雾霾、霜雪雨雾等恶劣天气还可能影响可见光图像、红外热图等的清晰度，存在一定的误判风险。
为了进一步提升变电设备运行状态检测质效，2022年年初，济南供电公司变电运维中心组建项目研发团队开展技术创新。队员们研究发现，传统的变电设备状态检测方式依赖单一传感器诊断，难以有效提升变电设备的异常诊断率。经过上百次的调整与测试，团队发现融合多种独立传感器能显著提高诊断准确率。此后3年时间，研发团队顺利研制出了多模态传感信息协同智能感知终端。这种终端通过内置的卷积神经网络融合诊断模型实现了多模态传感数据的协同感知。该终端由多种传感器、边缘计算模块等部分组成，具备可见光、红外、局部放电信号感知功能，支持手持作业、固定点位监控及无缝搭载巡检机器人，可实现对变电站关键设备运行状态的立体化、无死角监控。
如何让终端在各种运行环境下保证检测精度?这是研发团队遇到的又一难题。为此，研发团队联合上海交通大学、中国电力科学研究院自动化所等高校和科研机构，攻关复杂环境下传感数据增强技术。他们将共同开发的可见光图像去噪与识别算法、红外图像配准与增强算法，以及局部放电降噪与精准定位算法集成至多模态传感信息协同智能感知终端的信号处理单元中，显著提升了恶劣天气下高清摄像头对变电设备外观状态(如破损、异物附着、油位指示等)的自动识别能力，实现了变电设备温度数据提取、热异常分析、缺陷识别及定位，还能有效识别并滤除环境电磁干扰，精准捕捉来自变电设备内部的绝缘劣化细微征兆。
截至目前，借助多模态传感信息协同智能检测终端，济南供电公司运维人员已累计发现并及时处置供区变电站内多处设备隐患。该成果获得第50届日内瓦国际发明展金奖。(张治林 马云飞)
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