大型原油储罐在油智能检测机器人金奖证书及实物照片
超大游乐设施与索道旋翼检测机器人银奖证书及实物照片
“很兴奋，很受鼓舞，心中涌动的是作为一名特检人、一名中国科研工作者的自豪感。”时隔多月，回想起收到第76届德国纽伦堡国际发明专利展上获奖消息时的情景，团队负责人胡斌仍然心潮澎湃。 德国纽伦堡国际发明专利展被誉为国际发明界的“奥斯卡”，是世界三大发明展之一。在这个全球最新产品首发舞台上，中国特检院园区智能检测监测科创团队自主研发的“大型原油储罐在油智能检测机器人”和“超大游乐设施与索道旋翼检测机器人”从全球近30个国家和地区的500多个发明项目中脱颖而出，用中国人自主研发的技术和设备解决了世界级的技术难题，展示了我国自主研发和技术创新的强劲实力。
“海豚号”的诞生
2022年11月15日，对团队成员来说是一个难忘的日子。这一天，大型原油储罐在油智能检测机器人“海豚号”首次圆满完成既定检测和回收任务，这意味着我国大型原油储罐在油智能检测机器人正式投入使用并得到效果验证，也意味着欧美国家自上世纪末就开始攻关而未能解决的国际性难题，被中国团队攻克。作为国际首台原油储罐在油检测机器人，“海豚号”实现了从0到1的突破。 从0到1，是一项项先进技术的实力展现。在无资料可借鉴的情况下，团队创建了一种完全不同于欧美技术团队的全频域复用电磁声全新技术路线，产品不仅能检测轻质原油和部分成品油罐，也能检测黏稠油罐，而且检得又准又快；机器人可实现多重检测技术同时应用，且因体积较小而能快捷通过储罐人孔，快速、无死角地检出局部腐蚀、减薄、穿孔等缺陷，并覆盖不同厚度硬质、软质沉积物的情况，真正实现大型原油储罐全时检测；不可视环境机器人的高精度定位和导航技术、高规格密封防爆技术、一整套安全作业系统和工艺等先进机器人技术保障了机器人的智能、安全作业。“这台机器人不仅是技术上的里程碑，更是填补国际空白、引领国际水平的写照。”这是行业内专家对“海豚号”给予的高度认可。 从0到1，是一次次初心不改的实干体现。从胡斌和他的团队决定啃下这块“硬骨头”的那一刻起，“自主研发的路一定要走，哪怕路上布满荆棘”的信念就坚如磐石。为了解决一个问题，他们常常要经过上百次的计算拟合、建模、测试，成员王智泉不断调整防爆结构、张雁深究控制电路细节、邹希岳反复推演定位算法；为了获得最精准的数据，他们常常要忍受寒冬刺骨冰冷，在罐内破冰凿冰以进行水下实验……从检测技术到检测模块、从定位技术到自主导航、从防爆结构到尺寸要求、从远端通讯供电到便捷收放，从数九寒天到盛夏三伏，虽历经千辛万苦，但胡斌和他的队友们从未想过放弃，反而更加坚定地一路向前，因为他们深知，这是事业发展所需，这是国家安全所系。
该机器人本体采用高强度小型化设计，结合防爆技术，搭配光电复合承重线缆，能够通过储罐顶部人孔完成便捷投放。采用多层介质声速自补偿声纳定位和避障技术，实现了不可视油液内精准定位（0.1 m）和自主导航。在罐底油泥条件下，实现了该机器人平稳行走、清淤、越障等功能。创新开发声学/电磁四合一轻量化检测模块，搭载在机器人腹部，在不同工况下的组合应用实现了储罐底板全覆盖、快速、精准检测。
目前，我国各行业共有大小储罐总计20多万个。如实施不开罐机器人在油检测，仅10万立方米储罐的检测，就可将利用率提高10%、节省近百亿元维护成本，并且减少了卸油、倒罐、清罐的过程，从根本上减少了作业人员安全隐患和环境污染。同时，大型原油储罐在油检测机器人无需储罐停工，支撑了我国石油战略储备和国家能源战略的实施，对推动国家科技进步具有深远的战略意义。
“高精全”的问世 “高精全”，是团队研发的另一个机器人。之所以这么称呼它，是因为它的问世，解决了困扰行业10余年的高空精准全覆盖检测难题。 目前，游乐设施和索道尺寸越来越大、结构越来越复杂、负载越来越高、运动形式越来越多样，导致检测越来越困难，安全问题越来越突出。复杂结构的无人机检测是行业一直亟待解决的难题。 “这次获奖既是我们20年来在无损检测领域深厚技术积累的真实写照，又是我们在新的检测机理方面不断探索从而保持在电磁、声学检测技术方面全面领先的有力证明。”胡斌自豪地说。 团队围绕超大游乐设施和客运索道高空部件检测的不可抵达或高度危险难题，提出非稳态检测的概念，攻克非均匀提离与动态噪声抑制、无人机精准控制与智能规划作业、检测模块的小型化轻量化设计等难题，发明了超大结构高空部位旋翼检测无人机，实现了超大结构高空不可达区域的检测覆盖。 超大结构高空部位旋翼检测无人机由两台无人机检测平台和四种检测模块构成。远程检测模块挂载于无人机底部，通过被测结构的三维深度光学信息检测超大结构的整体形变，通过运动部件红外和声纹信号定位异常发热与声响部位。机械臂末端搭载抵近检测模块，通过近场电磁耦合实现局部应力的无源无线测量，通过自补偿涡流信号检测结构表面油漆层下裂纹。拖曳检测模块通过拉索与无人机相连，可检测φ48 mm钢缆单根断丝。 目前，该无人机已应用于桥梁拉索、涡轮机、过山车、索道等高空结构的检测，突破了大型结构无人化全覆盖检测的技术瓶颈，提升了大型游乐设施和索道的检测技术与安全运行水平。 “高空精准全覆盖”，简单的7个字背后，满是艰辛。单是检测设备如何轻量化、如何“减重”，就需要引入全新的检测原理，这在全世界无先例可循、无经验可鉴。团队成员邹希岳、鲍云清为了在技术上做到精益求精，经常因为不到一百克的重量，反复协商讨论，数次将方案推倒重来。 这只是无数次攻坚克难的一个缩影。三伏天在湖北黄石恐龙乐园的现场测试，至今让每一个团队成员都印象深刻。白天置身“火炉”，不仅要忍受炙烤，还要抓紧时间对设备进行改进和调试；夜里接着开会集中进行技术交流，以改进第二天的实验进程。在会议室的椅子上和衣而眠两三个小时，团队成员们已习以为常。 “在黄石的日子，除了抵达和离开的两天，每一天我们都见证了这座城市从黎明前的黑暗到忙碌一天后的沉寂。”胡斌充满感慨地说。 而正是这样的全力以赴、全心投入，使超大游乐设施与索道旋翼检测机器人目前在江苏徐州、湖北黄石、安徽黄山等地的摩天轮、过山车、索道等大型设备上得到现场应用，满足预期技术指标，检测效果达到与人工检测相同水平的同时，实现了人力不可达区域的全覆盖检测，已经具备全面推广的条件。 “希望在不久的将来，我们解决的不仅是特检行业的高空检测，更能将这一高空无人检测技术在风机、桥梁、大坝等场景实现应用，更好地解决高大设备检测的难题。”胡斌说。
