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基于自适应环境校准技术的便携式AI智能热成像创新应用

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完成单位:四川省东宇信息技术有限责任公司,国网四川省电力公司阿坝供电公司,中国大唐集团科学技术研究总院有限公司水电科学研究院

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

李成,刘守豹,刘勇,刘平,方圆,郑永康,何良,闫政,黄炳勇,莫镇阳,汤杨,蒲敏,李宜,郭乔,袁先志,张琪,周雪,李雨瑞

项目概况

1.研究背景 电力设备红外检测需求激增,传统人工巡检存在时效性差、检测盲区多等问题,难以及时预警设备隐性缺陷。现有红外技术受制于环境适应性差、智能化不足等瓶颈,亟需突破。 2.技术难点 传统技术问题: 自动化覆盖率不足:传统监测设备难以适应西部山区环境,监测缺口高达70%;供电可靠性差距显著:缺乏特高压设备实时诊断能力,故障响应滞后问题突出;缺陷识别效率低下:传统人工分析需2周/千张图像,误判率达35%,智能化水平严重不足。 项目创新: 复杂地形适应性创新:研发远距离精准测温系统,突破≥15米测温距离限制,解决山区线路环境监测难题;全天候诊断技术突破:构建特高压设备智能诊断平台,实现98%以上缺陷自动识别率,诊断响应时间压缩至5分钟内;便携式终端革新:低功耗一体化巡检终端,续航提升至12小时,支持离线AI诊断,满足无人区巡检需求。 3.成果先进性 自适应温度修正技术:通过自适应温度修正算法、K-means聚类算法,构建了可控温度黑体标定的自适应温度修正系统,将户外测温精度提升至 ±2℃;智能化缺陷诊断系统:基于MultiClassIRI数据库(4万张标注图像),改进YOLOv5(自适应锚框+灰度填充)并融合ResNet网络,准确率达95%;便携式终端集成:嵌入式极小模型结合温度-RGB映射技术,实现手机端全流程自动化。 4.创新性 测温精度革命:黑体标定+环境参数动态修正算法,测温距离突破≥10米,环境适应性扩展至至-10℃~50℃;智能诊断跨越:基于YOLOv5+改进ResNet混合AI架构,构建24类设备缺陷数据库,较人工诊断效率提升20倍;首创“伪色板+独立温度数据”双存储方案,集成GIS/北斗定位系统,故障定位响应时间缩短至15分钟。 5.可推广性 成果已应用于变电站巡检,可扩展至发电、轨道交通等领域。便携式设计适配复杂工况,轻量化算法支持移动端部署,具备大规模推广潜力。 6.经济社会效益 降本增效:单次巡检从2周缩至1天,人力成本降70%,年运维费省超千万元;风险防控:缺陷识别率提至95%,预警绝缘击穿、过热起火隐患,事故率降30%;行业赋能:推动电力运维向智能化、标准化转型。 7.推动行业进步 项目突破红外检测环境适应性瓶颈,建立智能诊断新范式,助力国家电网实现“无人值守”“预测性维护”战略目标,为能源行业数字化升级提供标杆案例。