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“智能腰带”守护风电塔“腰杆”

发布时间: 2025-07-18 14:40 发布单位: 来源: 长江日报

5年前的盛夏,河北某风电场的一声巨响至今让人揪心——风机的塔筒轰然倒塌,后经专家勘察发现,12颗螺栓存在疲劳失效情况,上千万元的设备瞬间化为残骸。这场事故像一记警钟,敲醒了整个行业:当风机日复一日在旷野中迎接着风沙雨雪,那些藏在螺栓、焊缝里的细微隐患,正悄悄积累着危险。

如今,这样的担忧有了新解法。7月14日,长江日报记者走进位于武汉未来科技城的武汉智原科技有限责任公司(以下简称“智原科技”),这家成立4年的企业已迅速成长为湖北省科技型中小企业,刚入选2025年武汉市人工智能认定企业。团队为风电塔装上“智能管家”,以AI算法为“决策中枢”、传感器作“感知触角”,24小时守护着这些屹立天地间的风电塔“腰杆”。

■ “传感专家”探路风电无人区

在智原科技的企业文化墙上,一张地图标满了红点:从青海的戈壁到新疆的草原,从四川的山地到安徽的丘陵,团队跑遍了大半个中国的风场。智原科技联合创始人郭浮说,我国风电装机量早就全球第一,可到2030年,有数万台机组要“退休”。就像老人关节容易出问题,这些“老伙计”的螺栓、叶片也藏着不少隐患。

过去靠人工检查,师傅们得爬到百米高空敲螺栓、看叶片,既费钱又容易漏检,很难发现早期问题。而智原科技闯进这个领域,也算机缘。

“我们几个‘技术控’凑到一起,有人懂芯片,有人专精传感器,有人精通操作系统和AI模型,有人专精智慧物联网算法,也有人擅长落地应用,基本涵盖了智能传感器产业链。”郭浮说,2021年企业成立后,由于具备完整的技术链及可控供应链,很快就开始盈利了。最初,企业进入船舶供应链,专注做姿态传感器,凭借精度优势获得稳定订单,“有一天,创业圈里一个风电行业的小伙伴辗转找到我们——你们能监控船舶的摇摆幅度和运动姿态,这套技术能不能也用到‘大风车’上?”

“经过大范围的文献调研、实地走访调研,我们研判,技术难度还不小:百米高空的传感器‘神经网络’需对抗强风、低温、盐蚀,收集回来的数据来源多、类型杂,各自格式还不一样,一年的数据量可能要堆满5块硬盘,要用算法从噪声中‘揪出’毫米级形变隐患。”郭浮掰着指头数,技术老饕的眼睛在发亮:“关键是没人做!有挑战性啊!”

■ AI捕捉风电塔的“骨质疏松”

“无人之境,待勇者着墨。”郭浮说,经过数百次科研实验及产品研发尝试,团队心里有底了:这事儿,能干成!花了两年,他们研发出“风机塔筒健康监测系统”,还申请了专利。这套系统在塔筒上装了好多MEMS(微机电系统)传感器,就像给‘大风车’系了“智能腰带”——哪怕螺栓松了0.1毫米,或者塔筒在风中晃了0.01度,都能被AI实时“察觉”。

“我们的独门绝技不仅是让传感器能‘看见’,而是让AI能‘看懂’。”郭浮解释,风场环境太极端了:零下40摄氏度的寒夜,传感器可能“冻糊涂”;85摄氏度的烈日下,数据又可能“热失真”。这时候,智原科技自研的AI算法就成了“纠错能手”——通过校准模型实时修正偏差,甚至能提前“预判”风险。

去年,智原科技方案应用于某央企风场时,其自研的AI算法捕捉到设备运行中的细微共振信号,连续分析几天后发出预警:“这个部位再震下去,可能会累坏!”师傅们爬上去检查证实,相关部件确实有点“骨质疏松”的苗头,与预警结果相符。

就在上个月,他们刚拿下华电青海某风场的项目,正忙着生产传感器、调试AI模型,下个月这套系统就要正式“上岗”了。

据了解,智原科技全国首创的“基于AI的风机塔筒晃动及健康监测系统”,覆盖的塔筒监测维度较为全面,包括塔筒结构振动、晃动轨迹、应力应变、基础沉降、结构疲劳度及环境风速风压等关键指标,监测精度在同类方案中位居前列。

■ AI智感订单增长200%以上

7月15日,郭浮赶赴某央企位于咸宁的某重点风电工程现场。通过传来的影像记者看到,工程人员的笔记本电脑上,实时数据像脉搏般跳动。郭浮指着电脑屏幕介绍,这一条是风速曲线,发电功率数字实时刷新;这一条是塔筒在当前负荷下的多维晃动曲线,最高可达毫秒级刷新。

该塔筒包含数百个螺栓,通过大数据建模后可实时生成模型及健康评估报告。据介绍,该系统还在开发移动端版本,未来运维人员可用手持终端实时查看。“我们正在与该工程联合打造‘无人风场’。”郭浮介绍。

如今全国风电塔筒总数已超20万台,光“退休倒计时”的就占了近一成。智原科技这群“智能卫士”的队伍也在壮大:从青海的戈壁到安徽的山地,它们正一个个攀上塔筒,用算法编织出一张安全网。

或许未来某天,当我们再看到旷野中的风电塔,会知道它们不仅在默默发电,还有群看不见的“卫士”守着——不让螺栓偷懒,不让裂纹放肆,让这些“钢铁巨人”能稳稳当当,再陪我们转几十年。

从“船”到“塔”,从“蓝色竞争力”到“绿色竞争力”,郭浮说,今年上半年,相较深海深空传感订单,企业为“大风车”量身定制的订单增长200%以上,成为企业新增长点。日前,企业正与大唐、华润、三峡、国电等多家电力央企围绕“风机大部件智能监测关键技术攻关”联合开展科技项目,助力行业向无人风场进化。

企业总经理明幼林展望:“未来,智原科技将持续深耕技术研发,将AI监测技术进一步延伸到叶片、轮毂、齿轮箱、发电机、主轴等大价值大部件‘痛点’上,让AI之帆劲吹‘中国风’。”