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激光无人机和AI 守护列车“动力心脏”

转自:天津日报

距离2026年春运还有不到1个月的时间,为保障旅客平安顺利出行,铁路部门早早准备起来,特别是作为列车运行“动力心脏”的铁路供电部门,已通过科技赋能优化升级了多种保障装备,提前备战春运。以激光“精准打击”悬挂在接触网上的异物、用无人机巡视盲区及时处置隐患、依托AI(人工智能)自动筛查海量影像……一项项高科技以精准、高效、智能的运维新模式,在京沪高铁、京津城际、津保铁路等重点线路以及天津站、天津西站等铁路枢纽筑牢供电安全屏障。

“精准打击”——不到3分钟扫清高空隐患

“北风向,距离131米,已成功锁定异物,功率调整就绪,开始发射……”话音刚落,一道激光便在中国铁路北京局集团有限公司天津供电段(以下简称天津供电段)接触网技术科科长罗明祥的指挥下射出,精准射中缠绕在接触网上的塑料薄膜,很快塑料薄膜便被高温消融。从调整设备进行瞄准到处置完成,用时不到3分钟,且全程无需停电、无需登高,列车通行未受任何影响。

高铁的核心动力来源于电力,而悬挂在高铁轨道上方的高压供电线路——接触网正是这场“电力传输”中的关键纽带,其稳定性直接决定了高铁的运行速度与安全,但孔明灯、气球、塑料薄膜等轻飘物极易缠绕接触网,传统处置需封锁线路、人工攀爬,不仅耗时耗力,还可能影响列车正常运行。

“为高效快速处置轻飘物缠绕接触网的问题,我们专门引入了激光异物处理器。”罗明祥说,“它的有效作业距离可以达到200米,能精准穿透空气介质对非金属异物进行高温消融,针对不同类型的异物还能灵活调整功率参数。这样一来,处置效率比传统方式提升了10倍以上。现在用激光,基本能做到隐患随时发现随时清除。元旦以来,我们已用激光成功处置了10多起异物隐患,平均处置时间不超过3分钟。”

“红外天眼”——让盲区隐患无所遁形

夜幕降临,当城市慢慢沉静下来,天津供电段无人机巡检人员陈童带领团队在天津西站上空开始了又一次无人机巡检。随着一架搭载红外热成像仪的无人机缓缓升空,供电杆塔、周边接触网等铁路供电设备逐一显示在操控屏幕上。

“屏幕上,设备的温度分布通过彩色图谱能清晰呈现出来,可以精准捕捉到绝缘子发热等隐性缺陷;同时,由于无人机机动灵活,也能替代人工随时且及时地巡查桥梁下方、高大杆塔顶部等视觉盲区,甚至某些设备零部件或是接头的松动,也能通过无人机拍摄的近距离高清照片被及时发现。”陈童介绍,“特别是春运期间列车班次密集,无人机巡检是对传统人工巡检以及铁路供电安全检测监测系统等各类检测系统、装置恰到好处的补充,让我们能够全方位无死角地进行安全巡查。”

天津供电段供电检测分析室主任史文斌说:“前不久,我们对无人机红外测温巡检系统进行了升级,可实现全自动巡航、定点测温、数据实时回传等功能,搭配RTK(实时动态定位技术)精准定位,飞行误差不超过5厘米,还能精准识别设备温度异常、部件松动等60多种缺陷。以往人工巡检1千米线路需要2个小时,现在采用无人机10分钟就能完成。”元旦以来,天津供电段已完成重点线路巡检130千米,发现并处置隐患11项,高处盲区巡视覆盖面从原来的80%提升至95%。

“智慧大脑”——海量影像自动筛查秒级“挑错”

如果说激光“精准打击”与无人机巡检是使用在外勤运维方面的创新高科技,那么AI智能检测分析系统就让铁路供电有了24小时的“智能管家”。

走进天津供电段供电检测车间,AI智能检测分析系统高速运转。这套系统能对无人机、铁路供电安全检测监测系统设备传回的上万张设备影像进行自动筛查,秒级“挑错”。

“系统会自动用红色框线标注出疑似缺陷,分析人员只需对标注区域进行复核确认进而形成缺陷处置工单,相比传统人工分析检测影像更加高效、精准。”史文斌介绍,“为备战春运,我们联合技术厂家优化升级了AI智能检测分析系统,构建起320多种接触网零部件缺陷模型,缺陷识别准确率达到97%以上,能够实现‘检测数据即传即分析、缺陷自动推送’。”

“人工分析检测影像的时候,我们每天要手动分析3500多张照片。现在有了‘AI助手’,效率提升了60%左右,一级缺陷的检测率更是接近100%。”史文斌说。