基于机器人安全+的5-10m大直径钢管智能检测研究与应用
0
完成单位:中国华电集团有限公司衢州乌溪江分公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-861
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
许晓军,陈豪杰,许云峰,陈长游,洪旭,李芝灿,张少楠,毛晖,何祥怀,江书樵
项目概况
本项目针对乌溪江水电站饮水系统压力钢管,研发了大尺寸压力引水道的智能机器人检测系统,重点解决了传统人工检测存在的高空作业安全性差、工作精度低、效率低下等问题。项目的创新成果不仅提升了电站设备的安全检测水平,也对水电行业的智能化管理和自动化检测提出了全新解决方案。
随着水电站设备老化和运营环境复杂性增加,传统人工检测方法在准确性、安全性和效率方面的局限性逐渐显现。尤其是在5-10米直径的压力钢管检测中,施工人员高空作业的安全风险大,且检测精度往往无法满足高标准需求。因此,如何开发一款能够适应复杂环境,提供高效、精准、安全检测的机器人系统,成为该项目的核心技术难题。
本项目成功研发了基于航天材料、力反馈和阻抗控制技术的智能检测机器人。该机器人采用爬壁与管道技术结合,能够适应复杂管道壁面,并通过自主力矩感知和阻抗控制技术,精准完成压力钢管内的缺陷检测。项目通过构建基于总线的集中-分散控制系统,实现机器人多方协同作业,大幅提升检测效率与精准度。此外,本项目提出的机器人安全防跌落技术、超声波无损检测技术、高清图像采集与高速传输技术,在水电站设备管理领域具备高度创新性。
该智能检测系统不仅在乌溪江水电站取得了显著成果,还成功应用于湖南镇、黄坛口水电站等多个项目。系统可适用于5-10米直径的压力钢管,能够重复使用并适应不同管径、倾斜角度的检测需求,极大地降低了传统检测方法中的人工成本与安全风险。该技术可在国内外水电行业推广,尤其对其他水电站大直径管道的检测具有重要应用价值。
项目实施后,智能检测系统的使用大幅降低了传统人工检测的高昂成本和安全风险。通过减少检测过程中对人工的依赖和提高工作效率,预计可为乌溪江电厂节省大量检测费用,并大大降低作业人员的风险。此外,随着检测管道数量和次数的增加,系统的使用成本将逐渐降低,具有较强的经济效益。
该项目的成功实施,为水电站大直径引水压力钢管的智能检测提供了可靠的技术支持,为电站设备安全运行的监控管理模式创新做出了积极贡献。通过智能化、自动化的检测手段,项目推动了水电行业的数字化转型与智能化建设,为提升行业整体的安全性、经济性和工作效率提供了宝贵的经验。
本成果的应用不仅推动了智能检测技术在水电行业的普及,也为行业内同类设备的安全检测自动化水平提供了重要参考,具有广泛的推广价值与市场前景。