新華網重慶4月13日電 第八屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽冠軍爭奪賽日前在重慶落幕。本屆大賽涌現出了眾多優秀項目,由河海大學團隊帶來的“探傷專家——水利工程智能缺陷檢測設備領航者” 項目為水利工程檢測提供了解決新方案。
針對現行人工檢修存在檢測精度低、效率低兩大痛點問題,這款智能檢測設備能夠代替人工進入水利工程內部進行自主巡檢,促進檢修工作向智能化轉型升級。

探傷專家實物圖。新華網發(受訪單位供圖)
自主巡航+人工控制 檢測效率提升200%
“目前用在水利工程項目檢修的智能化檢測設備比較少,主流的檢測方法還是人工手持檢測設備進入結構內部開展缺陷檢測工作,但是檢修難度大,工作環境複雜。”項目團隊負責人呂輝説。
2019年,參加暑期社會實踐時呂輝發現了水利工程人工檢測存在一系列問題,為此他萌生了要研發智能化檢測設備的想法。那年9月,回到學校後呂輝就逐步組建了團隊,針對如何提高水利工程檢測精度與效率進行研究。
然而,項目的研發過程也是困難重重。由於項目是一個將水利、機械等多學科交叉融合的項目,作為水利類專業的學生,項目中涉及的大量機械電氣專業知識讓大家都犯了難。為了學習機械、電氣等專業知識以及焊接、設計電路等技能,呂輝帶領成員利用課外時間查資料、看視頻教程、請教老師,還為此專門去參加焊接實習工作。
面對實驗結果與預期的差距,團隊更是沒有泄氣,努力查找紕漏,反復實驗,在一次又一次的失敗中總結經驗教訓,逐步完善。經過三年的奮鬥,不斷進行考察、實驗,最終設計出探傷專家一代産品。

團隊調研船閘監測室。新華網發(受訪單位供圖)
項目有哪些亮點?能實現哪些智能化應用?該項目針對水利工程的內部檢測工作,應用場景主要是水利工程輸水廊道,包括適應廊道內可能存在的淤泥、水草、過坎過彎等各種複雜環境。
據介紹,團隊設計了水工廊道智能檢測設備,實現了水利、機械、自動化多學科的交叉融合;構建了水工損傷多信號耦合計算模型,提升了熱學、聲學等單信號測量的精度;同時,搭建了水工激光超聲探傷波形數據庫,實現了各類水工損傷樣本在全國範圍內的覆蓋。
該産品可以代替人工進入結構內部,分自主巡航和人工控制兩種模式。自主巡航模式下機器人可以通過激光slam技術生成內部地形的三維模型,自主規劃路徑進行巡檢,沿途記錄下存在裂縫的區域位置以及裂縫參數,生成實時三維模型與圖像並實時反饋至終端。當系統檢測到地形複雜時可轉換為人工控制模式,由人工遠程操作應對遇到的過坎過彎等,也可人工操作對周圍的裂縫進行分析,防止誤判。
“相較於傳統人工檢測我們的産品的檢測效率提升200%,探測深度增長50%,並且能夠進入一些狹小區域進行檢測。”呂輝介紹,目前一共申請了12項專利,其中9項發明專利,3項實用新型專利,並且已經有12項獲得了授權。依託學校相關雙創政策成立了南京神禹浚泰工程檢測有限公司。

團隊進行檢測裝置調試模擬。新華網發(受訪單位供圖)
以賽促學 激發創新創業新思維
“我們的研究成果只有用到工程實際中,促進社會發展,增進民生福祉才有意義。”2022年,呂輝帶領團隊參加了第八屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽,經過層層闖關,獲得金獎。
自舉辦以來,中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽已成為百國千校、數千萬學子踴躍參賽的創新創業盛會。呂輝坦言,一方面想通過參賽提升項目的知名度和影響力,另一方面希望以賽促學,提升創新創業思維和能力,將工科思維與商科思維相融合,成為複合型有本領有才幹的時代青年。
在整個比賽過程中,團隊在與企業、政府部門、投資人等的走訪與調研中,從不同角度對水利行業有了更加真實立體的了解,這是在課堂、書本中無法學到的。同時,在進一步的雙創實踐中,不僅獲得了成長,更充分認識到當代青年處在“大眾創業,萬眾創新”的最好時代中,也會緊跟時代步伐,投身雙創事業。
談到産品的市場前景和未來,呂輝也是信心滿滿。雖然目前只研發了第一代設備,距離整個産品實現商業化走向市場還有一段路要走。但他相信項目能夠推動整個水利工程檢測行業向着智能化、數字化方向發展,為中國水利事業貢獻一份力量。
呂輝介紹,近3年團隊將專注於水利工程的內部檢測,並且對一代算法與模型進一步優化。今年計劃進一步融資,擴招團隊研發新産品,建立自主生産線。到2025年前後,團隊計劃通過無人機拓展水利工程外部檢測業務,真正做到對於水利工程的全方位檢測服務,並且實現産品在全國範圍內的應用。




