从去年8月在风电行业崭露头角,到当前全球叶片巡检领域打出响当当的品牌。短短不到一年的时间,扩博智能Clobotics这个以“人工智能”起家的计算机技术公司,已经先后和上海电气、双瑞风电,以及欧洲最大风电运维商GEV等风电龙头企业达成合作,成为风电后市场领域横空出世的一匹黑马,直接“杀”过国内竞争者,将整个国际上的竞争对手打了个措手不及。如此想来,其近期获得的Pre-B轮2200万美元的融资便显得更加顺理成章。
当然,“C位”出道凭的可不是运气。“公司成立后涉足的第一个业务场景就是风机叶片巡检。期间我们进行了大量的调研和技术验证,包括到风电场进行测试。总要有一个成熟的产品和方案,我们才好拿到市场上宣传嘛。” 扩博智能联合创始人、首席运营官陈丽苹女士爽朗的话语很有感染力,也从另一个角度展示了人工智能公司切入传统电力行业时应有的“务实”态度。
人工智能让数据更精准
扩博智能的核心技术是“计算机视觉”。这是一种领先的用摄影机和电脑对目标进行识别、测量,并进一步做图形处理的科学。
“借助计算机视觉技术,扩博的特种飞行机器人在巡检时可以锁定叶片上1~3毫米的裂缝,并拍摄出清晰图像,甚至连停留在叶片上苍蝇的翅膀纹路都能看得十分清楚。” 陈丽苹是这样解释的。
特种飞行机器人作业拍摄照片上,苍蝇翅膀纹路清晰可见
谈到叶片裂缝,我们不妨先看一下如果叶片受损,会给业主造成哪些损失。
风电机组捕风的关键就是叶片,肉眼看上去旋转缓慢的风机叶片,实际上叶尖的运动速度能达到300公里/小时,甚至超过了高铁的平均速度。但由于长时间暴露于风吹、雨淋等恶劣环境中,叶片前缘材料、涂层的腐蚀、裂缝或退化,会极大地影响其空气动力学性能,对发电量产生影响。有数字显示,叶片受损可造成海上风场1.5%--8%的发电量损失。
因此叶片巡检一直是风电后市场服务的重点领域之一。当前2.1亿千瓦的装机量,以及每年25~30%的增速,无不催生着巨大的后运维需求。
传统模式下对叶片健康状态的检测比较困难:能使用的方式不过是借助高倍望远镜、无人机进行;或加装传感器监测叶片震动情况。但无论以上哪种方式,要想发现叶片的具体故障点,后期仍需要借助精确设备进行检查验证。就目前的需求而言,需要设备+技术结合实现近距离捕捉毫米级缺陷,才能达到最佳的检测效果。
但遗憾的是,目前业内能够提供此服务的,除了“蜘蛛人”这种专业工种以外,不依靠人工的解决方案几乎为零,安全性和监测精度都是现在的重大难题。而扩博智能研发的搭载了“计算机视觉技术和核心控制策略”的特种飞行机器人全自动巡检方案,则正好戳中了行业的痛点。
“我们的解决方案是‘三维自动驾驶’+‘传感器’,机器人的飞行路线不依靠建模,而是采用多传感器反馈信号与视觉识别相融合,实时规划路径。”陈丽苹说。
有了机器视觉还不够,还有来自于扩博智能的“核心控制策略”,它能让特种机器人100%全自动飞行并锁定故障点。打个比方,如果将特种飞行机器人的硬件比作人类的身体,那么“核心控制策略”是发出指令的大脑,“计算机视觉技术”则是控制行为的中枢神经,这一套来自扩博自主研发的技术,能够独立完成叶片巡检动作。
基于这样的领先技术和策略,全自动叶片巡检方案可以不限风机的品牌、朝向、高度,在25分钟内实现3个叶片12条路径的全自动飞行,相比传统方式效率提升近10倍,这也是业内类似解决方案鲜有能达到的高度。
特种飞行机器人空中作业以及照片拍摄
值得一提的是,机器人的硬件平台来自于无人机行业龙头大疆公司,相机采用SONY工业级别相机,高标准的硬件配置也是特种机器人完成高难度飞行和拍摄的前提条件。