具有红外视觉的“萤火虫”可以改变涡轮机的检查

两家总部位于剑桥的公司Innvotek和Mapair已经成功测试了一种无人机系统，该系统使用红外技术和人工智能来检查包括风力涡轮机和飞机机翼在内的复合结构的缺陷。

Firefly Inspect可以在风力涡轮机叶片和飞机上空盘旋，使用1000瓦的热灯来测试缺陷——这是无人机首次安装如此强大的热源。

萤火虫检查最初的概念是检查飞机机翼时，他们固定在机库。得益于与海上可再生能源(ORE)弹射器的合作，该技术现在已经适用于检查陆上和海上风力涡轮机。

最近，ORE Catapult公司位于英国布莱斯(Blyth)的国家可再生能源中心(National Renewable Energy Centre)进行了试验，无人机展示了它们自主悬停的能力，并能在垂直悬挂的风力涡轮机叶片附近机动。主动热成像模块能够捕捉叶片加热时表面温度的变化，揭示表面上不可见的隐藏缺陷。

飞机机翼和涡轮叶片通常由轻质复合材料制成，具有优异的强度、刚度-密度和灵活性。随着时间的推移，暴露在极端条件下可能会腐蚀或导致这些表面点蚀，需要定期检查，以防止小故障变成严重故障。在这两个行业中，人工方法是技术人员在结构中寻找可见缺陷的方法。然而，机器人技术可以提供一种更快、更准确、更安全的检查方式。

Firefly Inspect能够检测隐藏的结构缺陷，并使用人工智能自动定位其位置，这将帮助运营商做出明智的决策，以延长复合材料组件的使用寿命。另一项创新是使用OptiTrack运动捕捉技术进行导航，避免了对GPS的依赖，GPS在海上可能会受到信号干扰。这也使得GPS无法工作的室内检查(飞机机库内)成为可能。

该技术的开发由Innovate UK和加拿大国家研究委员会联合资助，并得到克兰菲尔德大学(Cranfield University)、Université Laval和加拿大公司BI Expertise的额外支持。该项目(使用主动热成像技术对复合材料飞机结构进行多机器人检测- MultiAcT)因其卓越的研发成就被授予EUREKA标签。

ORE Catapult公司运营总监Andrew Macdonald表示:“机器人技术提供了一系列健康和安全益处，而更定期和更具成本效益的检查可以减少涡轮机停机时间，但这并不是全部。”“海上风电正在全球范围内迅速扩张。庞大的操作规模、超大的涡轮机以及它们离海岸越来越远的部署——所有这些因素都使人工主导的检查更加令人担忧、风险更大、成本更高。像Innvotek这样的英国开发商在创造未来机器人和数字化解决方案方面获得了先发优势。”

Innvotek首席技术官Michael Corsar补充说:“试验的成功是我们整体开发计划的一个重要里程碑。现在，随着我们在风能和航空航天领域走向商业化，我们希望对该系统进行改进。在降低成本、提高安全性和生成关键数据方面，这两个行业的资产所有者都有巨大的潜力，这将有利于资产所有者的完整性管理。”

Mapair主管Alex Williamson表示:“使用无人机进行资产检查现在很正常。然而，为了确保运营成本保持在较低水平，同时收集更高价值的信息，以做出更好的决策，需要新的检查技术和更高的自主权。”