作者：王安 王维维

山东德州供电公司应用螺栓声视融合智能检测技术——无人机绕塔“听诊”排查隐患

近日，在山东德州220千伏陵天线，德州供电公司运维人员将声纹激励器安装在铁塔主材上，操控一架搭载高清相机和声纹采集设备的无人机检测铁塔螺栓。无人机采集的图像信息和声纹信号实时回传至地面终端，后台智能分析系统随即标记出疑似缺陷。

建在野外的输电铁塔常年受风吹日晒，螺栓容易出现松动、缺失，影响线路安全稳定运行。以往排查螺栓隐患时，运维人员需要攀登几十米高的铁塔，手持工具逐颗敲击，凭声音和外观判断螺栓是否松动。

“一基铁塔有数千颗螺栓，完整检查一遍需要2至4人配合，耗时约3小时。”德州供电公司输电运检三班技术员陈子靖说。人工检查不仅耗时长，还存在高空作业风险。运维人员仅凭声音和外观，有时也难以发现轻微松动的螺栓。

针对这一难题，德州供电公司组建技术团队，探索应用无人机和人工智能技术，让螺栓检测更安全、更高效。

团队成员研究发现，搭载了高清相机的无人机能观察螺栓外观，但难以判断螺栓是否松动以及松动程度；紧固状态不同的螺栓被敲击后产生的声纹信号存在差异，但无人机旋翼产生的风噪和现场环境噪声易影响声纹信号采集质量。

经过反复研究，技术团队提出声视融合的检测思路：同步采集螺栓的外观图像和声纹信号，由算法进行融合分析与相互印证，既弥补视觉难以判别螺栓松动程度的不足，又降低单一声纹信号易受干扰带来的误判风险，从而提高螺栓松动等缺陷的识别准确率。

检测时，声纹激励器敲击铁塔主材，带动螺栓产生振动，声纹采集设备同步采集声纹信号。后台智能分析系统提取声纹信号特征，同步分析高清相机拍摄的外观图像，从而综合判断螺栓是否存在松动。“现在不用我们登塔，无人机20多分钟就能完成一基铁塔的螺栓数据采集，系统把疑似缺陷标出来，我们再重点复核。”陈子靖说。

此外，德州供电公司还探索建立螺栓数字档案，将每次检测采集的图像、声纹数据和缺陷信息逐一留存。对比不同时期的检测数据，运维人员可掌握螺栓状态的变化趋势，为后续运维检修提供依据。截至目前，这项技术已在20条重点线路的213基铁塔上应用，累计发现螺栓松动缺陷56处，识别准确率达95%。

来源：国家电网报