瑞风能源程捷：基于图像视觉的风电基础健康管理案例分享

2020年10月14日-16日，2020北京国际风能大会暨展览会（CWP 2020）在北京新国展隆重召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一，这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会，再次登陆北京，本届大会以“引领绿色复苏，构筑更好未来”为主题，聚焦中国能源革命的未来。能见App全程直播本次大会。

在15日下午召开的学术发布会上。瑞风能源（武汉）工程技术有限公司技术总监程捷作为代表发言。

以下为发言实录：

程捷：各位下午好，各位专家，各位风电领域同仁大家下午好，感谢大家抽时间来参加学术交流，这一场我介绍一款产品就是基于视觉AI的塔基健康检测系统。这是今天探讨的目录，主要探讨一下传统有什么问题，传统的检测方法什么样子的，我们做了哪些改变，带来哪些好处，以及整体服务能力的优势。

第一，基础隐患有哪些，我们现在所说的基础，包括基础环的上面是接着塔筒，下面是埋在混凝土里面，比如说我们会看到基础环的晃动，混凝土表面的开裂，塔筒与混凝土基础间翻浆等等这些问题，这些问题它最后会导致一个极端的结果就是倒塔，怎么避免倒塔，我们要监测水平度的晃动。

可以看到左边的图片，至少需要两个人，一个人带着三脚架，水准仪，我们分成16等分，另一个人拿着标尺进行做配合，它的问题就是千人千面，每个人看的视角不一样，他认为是对的就是对的，每一次测量都是随机抽样，没有连续性，后面检测结果流域形式，然后就是检测结果无法溯源。

下面介绍一下产品的特点，这是我们产品的外观，简，精，适，智，携带方便，精准测量，多种工矿，智能诊断。产品功能上面有9点，辅助照明，中心校正，灵活传输，实时报告，360取景，自动检测，水平校正，还有远程监控。这是硬件，上面是提拉手柄，下面是LED的自适应照明，超广角摄像头，无线通信模块，内制锂电池，电源开关，还有就是超大俯仰角，我们现在呈现179度，右边上面在水平层面上，如果水平层面展开能够形成一个全景图，就是360度塔筒壁，右侧下方有俯视图，可以看到地表的裂纹，作为在线监测装备在做，或者定期一直采用我的检测服务的话，你可以进行瞄点的，看到混凝土的状况。

这个就是AB两片镜头，最后拼接成一的，中间突出来的，我们故意不放在圆心看看是什么效果，后面这个偏差可以自动校正回去。简单介绍一下原理，如果援助型塔筒壁，摄像头在中间，用激光仪扫一个标准的水平面，因为是对焦的，它能够扫出来这么一个环，如果内法是绝对的水平的，它的成像形成右侧这么一线，这两条线是等距的，这个是平行的，如果我们有了问题，你的水平仪是用中垂的方式进行的，你法兰盘的成像是有一个波形的。我们整个塔筒的运动状况是非常复杂的，各个像素点，有很多运算的东西，最后我们简化到了对比两个波形，是不是偏离了正常的直线，就可以看到塔筒的状况，做了很多简化，顺便提一下我们现在三个参数就能够唯一确定的描述塔筒的运动状况。

我们也做了一些知识产权布局，整个技术点有10到12个，我们现在申请了3个，后面陆续再做其他的。

这是提到多种应用状态，因为有些观众问我们使用场景什么样子的，我们做了两种，第一首先解决现场人员携带仪器麻烦的问题，我们用APP可视化操作，形成自动化报告，这样会非常简洁。第二设备单体可以安装在塔筒底部可以去作为设计单元去做的，你会看到这个历史曲线可以做到实时报警，还有做健康周报。

主要报告方式：第一，机组基本信息。第二，标尺位移情况。第三，分析塔筒运行情况，最后用APP备注一些塔筒其他方面的信息，这样你一个人员可以完成整个塔筒的操作，内外检测形成在一个报告里面去，无论记录、追溯还是瞄点都非常方便。

这个是基础健康管理，我们现在以塔视360来把整个基础环管起来，如果俯视会看到混凝土裂纹的识别，用三个参数描述了塔筒状况，你看塔筒底部损伤什么样子，它的损伤和自由度相关的，损伤越多自由度越大，也可以做接入SCADA系统进行数据记录。

未来还会做多维数据的分析，现在做一些风速变化的标准差以及和塔筒垂直位移之间的关系，风速变化很大的时候摆动是很大的，未来会有相关的报告。

后面介绍一下整个服务能力，这是案例介绍，应该可以播放，这是我的全景展开图，展开以后是一个矩形图，找到我的兴趣点，是在法兰的接缝处，在接缝处通过角度编码进行测距，测两边之间的距离，距离测完之后直接可以得到你在哪个什么地方，达到什么倾角，一步到位全部完成了。

这是我们复测的结果，把塔筒分成12份测量12个点，它不一定能够命中最高点或者最低点，你颗粒度很粗的360度除以12，但是全景取景的时候4000个像素，360度除以4000，大概0.1度的分辨率，所以我明确高于传统测试的分辨率。这是其他场景的案例，也是一键化出报告，前面我们采取激光仪的方式做报告，后面我们觉得可以用软件方式去做，所以我们加了传感器，这个水平的失准是用软件做的，我们也故意做了一些偏离圆心的测试，效果也不错，我们把它纠正过来。

后面是介绍一下公司，我们是武汉一家高新技术企业，通过了9001认证，也是湖北第八批3551人才计划的资金支持企业。主要优势是价值链闭环优势，自主创新，定制化，可视化以及区域协调优势。这是我们整个全国范围内一个能力图谱，做过的事情，一些案例。

最后我想请同事把设备放在前面，给展示一下，这是一个设备样机。前后360度旋转，因为塔筒那边的情况不一样，所以我们会做一些塔筒照明进行补光，上面是照明补充环境，下面是采集运算环节，再下面是电池环节，我刚才提到两种应用方式，一种作为检测人员的设备，你拎起来放在塔筒内部，我们有自动纠偏进行测量，如果作为在线设备的话，塔筒里面在线安装的时候其实已经有照明了，或者在安装的时候照明不好，所以这个环节是不需要的，塔筒内部有24小时供电，电池不是好方便，塔筒自主供电就完了，所以你作为一个24小时监控设备的时候需要这么一点点就可以了，我们后面有有线信号的输出，有一些端口，因为你塔筒内部具备了通讯，你不需要无线通讯，你只需要把（英文）拉到通讯里面去，直接传送到主控室去，这是非常轻量级的安装和集成的方案。我的介绍就这样，谢谢大家。

（根据速记整理，未经本人审核）