基于视觉问答的电力安全辅助系统的解决方案，利用无人机、智能机器人等多种巡检方式采集的巡检影像数据，建立电力设备缺陷视觉问答数据集，融合视频处理分析、图像识别、电力自然语言处理、电力知识图谱等人工智能技术应用，挖掘分析巡检影像缺陷特征，构造缺陷识别算法模型，实现输电线路本体缺陷和环境风险自动识别诊断，最终形成缺陷识别、诊断、检修一体化智能安全辅助服务系统。 一、项目进展 已注册公司运营 二、企业信息 企业名称 合肥合工安驰智能科技有限公司 企业法人 段章领 注册时间 2017年 注册所在省市 安徽省合肥市 组织机构代码 91340111MA2R01W28C 经营范围 智能科技、网络科技、电子科技、信息科技、软件科技领域内的技术开发、技术咨询、技术服务、技术转让；广告发布；软件开发；电子产品、家用电器、床上用品、家具、家居用品、计算机、软件及辅助设备、二类医疗器械的销售。 企业地址 合肥市包河经济开发区花园大道369号F426-2 获投资情况 曾获股东投资200万 三、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 沈奥 计算机与信息学院/计算机科学与技术创新实验班 2019/2023 韩知渊 计算机与信息学院/计算机科学与技术专业 2019/2023 帅竞贤 计算机与信息学院/电子信息工程专业 2019/2023 何煦 计算机与信息学院/计算机科学与技术专业 2020/2024 四、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 卫星 计算机与信息学院/计算机科学与技术 副教授 人工智能、深度学习 赵冲 本科生院/工程素质教育中心 讲师 计算机网络、深度学习 五、项目简介 针对现阶段各类电力巡检手段的不足以及保障电力设备安全的重要性，本团队提出基于视觉问答的电力安全辅助系统的解决方案，利用无人机、智能机器人等多种巡检方式采集的巡检影像数据，建立电力设备缺陷视觉问答数据集，融合视频处理分析、图像识别、电力自然语言处理、电力知识图谱等人工智能技术应用，挖掘分析巡检影像缺陷特征，构造缺陷识别算法模型，实现输电线路本体缺陷和环境风险自动识别诊断，最终形成缺陷识别、诊断、检修一体化智能安全辅助服务系统。 2021以来共申请发明专利11项（其中学生排序第一2项，排序第二4项），软件著作权1项（学生排序第一），取得国家级科技竞赛奖励2项，省部级科技竞赛奖励4项；团队依托于计算机与信息学院分布式智能与物联网研究所，与力源电力设备股份有限公司、国网安徽省电力公司检修公司、安徽南瑞继远电网技术有限公司等达成合作意向。

变压吸附制氧制氮技术是近来发展起来的高心技术。它利用取之不尽的空气作原料，在有电能的条件下，可以源源不断地制取氧气和氮气。具有投资少、成本低、规模灵活、自动化程度高等显著优势，可以广泛用于冶金、化工、医疗、环保等广大领域，市场前景极好。 变压吸附制氧技术作为具有实用价值的技术概念，是70年代提出的。当时开发这一技术是满足对氧气纯度要求不高，用深冷装置气量偏小，而用低温槽车运输气量又不方便的这一类用户的要求。国外真正进入工业应用是80年代初期。我国在70年代末也开始研究，80年代末期进入工业应用。经过近30年的研究开发，进入90年代后，变压吸附装置在降低能耗，降低投资、工艺流程简化、提高可靠性方面，都有了很大的进步，使之成为成熟的高新技术。 北京科技大学热能工程系长期开展变压吸附气体分离技术研究，具有相当的研究条件和科研队伍。开发的微型变压吸附医用制氧机已由国家计委中国高新投资集团投资组织批量生产，形成了一定的市场分额。为国家西部开发重大工程——青铁路藏的世界第一隧道——海拔高达5000米风火山隧道，研制了世界上第一套5000米海拔地区制氧供氧系统。该系统为风火山隧道工程的顺利进行提供了有利保障。

今年夏天，全球多地连续出现高温天气，用电负荷陡增。如何通过用户侧资源与电网供需互动，缓解电网负荷压力成为热点问题，也是一些城市、新能源企业等加速试点虚拟电厂项目的目的所在。

采用四驱四轮结构，可以自主移动、自我管理、自动避障和充电，连续不间断对变电站或厂区进行巡视巡检作业。机器人本体搭载高性能红外和可见光摄像机、无线通讯系统、激光雷达，可以实现在场站自主巡逻、观察周围环境、监控设备运行状况、检查设备故障情况、自动识别仪表读数等功能要求。 本产品的使用，实现了变电站全天候、全自主巡检，有效地降低了工人劳动强度和变电站运维成本，提高了巡检作业和管理的自动化、智能化水平。 产品特点 （1）自动导航 利用激光雷达，实现机器人自动导航巡检。 对站内导航部署实施实现无轨化操作，不影响其他设备布局变化。 （2）搭载高清相机/红外相机/全向云台 利用激光雷达，实现机器人自动导航巡检。 对站内导航部署实施实现无轨化操作，不影响其他设备布局变化。 （3）遥控操作/双电池备份 机器人配备有手动遥控器，可以控制机器人的运动和云台的运动，镜头变倍等操作; 系统配备双电池，可以随时更换电池，增加续航能力。 （4）本地报警故障 当机器人本体部件出现故障时，机器人语音报警并形成报文上传到本地监控后台，后台也可进行语音报警。 （5）低电量返航/自动充电 当电池电量低于预设的报警阈值时，机器人自动返回充电点。机器人实现无人管理，可自动回到充电点，自动完成充电。 （6）自动避障 机器人遇到障碍物阻碍通过时，停车避免冲撞，并报警提示。

东北电力大学坐落在风景秀美的吉林省吉林市。学校是吉林省重点大学，始建于1949年，是新中国建立的第一所电力工科学校，1958年定名为吉林电力学院，1978年更名为东北电力学院。原隶属电力部、国家电力公司，2000年起，实行“中央与地方共建，以地方管理为主”的管理模式，2005年学校更名为东北电力大学。2012年学校入选为国家“中西部高校基础能力建设工程”重点建设高校。 学校坚持以人才培养、科学研究、社会服务、文化传承与创新为己任，主动适应国家电力工业和吉林省的经济建设需求，形成了以电力特色为主，多学科交叉融合，较为完整的学科体系。学校共有14个学院，46个本科专业，涵盖了工、理、管、文、法、经、教育、艺术8个学科门类。学校是博士学位授权单位，有电气工程、动力工程及工程热物理、控制科学与工程3个博士学位授权一级学科，1个博士后流动站，有14个硕士学位授权一级学科，49个硕士学位授权二级学科，有吉林省优势特色重点学科6个，其中吉林省重中之重重点学科2个，有工程硕士(含7个授权领域)、体育硕士、翻译硕士、会计硕士4个硕士专业学位授权类别，具有硕士研究生推免权。学校现有全日制在校生近19000人。 学校有教职工1400余人，拥有高级职称人员500余人，其中中国工程院院士2人(双聘)，国家万人计划第一批人选2人，全国杰出专业技术人才2人，国家级有突出贡献的中青年专家3人，百千万人才工程国家级人选5人，国务院政府特殊津贴获得者36人，国家级教学名师1人。拥有“教育部长江学者和创新团队发展计划”创新团队2个，国家级教学团队2个,首批“全国高校黄大年式教师教学团队”1个。 学校坚持教学工作中心地位不动摇，积极构筑并不断优化创新人才培养体系。现有国家级特色专业5个，国家级精品课程4门，国家级实验教学示范中心2个，国家级虚拟仿真实验教学中心1个，吉林省实验教学示范中心10个。近年来，学校获国家级优秀教学成果奖3项。学校是国家大学生文化素质教育基地、全国社会体育人才培训和科研基地，首批国家级工程实践教育中心建设单位，“卓越工程师教育培养计划”试点高校，国家级专业技术人员继续教育基地。 学校始终坚持“面向国家重大需求、积极服务地方经济社会发展”的科研方针，不断提高学术研究水平、科技创新能力。学校有国家地方联合工程实验室2个，国家大学科技园1个，教育部重点实验室(工程研究中心)2个，吉林省重大需求协同创新中心4个，吉林省院士工作站1个，省级重点实验室、研究中心、文科基地等25个。近年来，学校承担包括国家科技部重点研发计划、国家973计划项目、863计划项目、国家科技支撑计划项目、国家科技重大专项、国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金重点项目等各级各类科研课题1800余项，取得了一大批高水平研究成果，获国家科技进步二等奖3项,省部级及以上科研成果奖143项，为推动科技进步以及电力工业和地方经济建设与发展作出了重要贡献。 学校先后与美国、日本、英国、俄罗斯、韩国、德国等国的高校或科研机构开展了多种形式的科技和学术交流。1998年获批培养外国留学生。2000年，国务院学位办批准学校与美国犹他州立大学合作举办国际经济与贸易专业本科教育项目。2012年，教育部批准学校与英国史萃克莱德大学合作举办电气工程及其自动化专业本科教育项目。2011年，学校获批为国家留学基金委青年骨干教师出国研修项目实施院校。2013年，经教育部批准成为中国政府奖学金来华留学生接受院校。 近年来，学校被授予全国文明单位、全国厂务公开民主管理先进单位、全国民族团结进步模范集体、全国模范职工之家、“全国毕业生就业典型经验50强高校”、吉林省先进基层党组织等荣誉称号。涌现出全国先进工作者、全国优秀科技工作者、全国职工职业道德建设先进个人、全国三八红旗手、全国优秀思想政治工作者、全国优秀党务工作者等一大批先进教师群体和以全国大学生自强之星标兵等为代表的优秀大学生群体。 “十三五”期间，学校以办人民满意大学，培养社会主义事业合格建设者和可靠接班人为目标，深入实施“人才强校、创新驱动、特色发展、开放合作”战略，继续解放思想，与时俱进，开拓创新，为建设特色鲜明的高水平教学研究型大学而不懈奋斗。

本技术针对冗余容错技术体积、重量、成本高的缺点，提出了一系列低成本容错技术，当功率器件发生故障时，通过熔断器将故障桥臂隔离，同时切换到匹配的容错模式，实现电力电子变换器的有效容错。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 变频调速系统作为主要的电能动力设备，是工业生产、交通运输、新能源、国防装备等领域的关键设备之一。其中，电力电子变换器是电池、电网等能量源与驱动电机之间必不可少的能量传输纽带，是变频调速系统最核心的组成部件。 痛点问题：电力电子变换器中使用了大量的功率器件，承担了稳定电压、控制电流开通和关断等影响系统性能和功能的关键作用，这些功率器件由于电压、电流、机械安装等应力和高温、潮湿等外部环境作用下，本身易损坏易老化，其安全隐患极易引起整个系统崩溃，造成严重后果。 本技术针对冗余容错技术体积、重量、成本高的缺点，提出了一系列低成本容错技术，当功率器件发生故障时，通过熔断器将故障桥臂隔离，同时切换到匹配的容错模式，实现电力电子变换器的有效容错。

本项目针对国内外大规模海上风电场电力并网研究的难点，并依据本研究组已经建立的基于DSP+ARM+FPGA架构的通用分布式控制平台和基于Labview开发的监测平台等先进的技术和工具，从模块化多电平换流器（MMC）动态建模入手，揭示了MMC内部复杂的动态特性并分析了换流器内部动态与外部动态之间的耦合关系，在此基础上提出了通过控制换流器能量来实现内部动态的优化控制，通过优化开关调制序列得到简单有效，适用于实际工程的调制策略，能够降低谐波和损耗。 通过本项目的实施，在探索大规模海上风电场电力并网换流器拓扑和控制策略设计等这一国际新能源接入与并网前沿领域有所进展，为使我国实现清洁的海上风电场电力代替部分化石能源，提高风电并网稳定性和实现“黑启动”向无源网络供电等目标提供技术支持。 在本项目实施过程中，与上海科委合作，利用自主研发的30kW小功率MMC试验样机模拟了应用于海上风电场电力并网的换流器，对提出的优化控制策略进行了实验验证。相关研究成果发表论文6篇，申请国家发明专利2项

目前国家电网共有线路160万公里，每公里每年需要投入6000元进行巡视、维护。尤其是春夏季，经常有农膜悬挂线路上，造成短路事故。线路也会有断股、瓷瓶碎裂等故障隐患，需要及时发现维修。 本产品可以代替人工进行线路的巡视、维护，并且比人工更细致、更有效率、24小时不间断地工作。产品克服了现有正在研发的机器人的缺点，具有如下优势： 1、飞行式上下线，不需停电即可作业。 2、感应式在线取电，不需要下线充电，可以在线路上长期工作。 3、可以跨越任何线路结构，做到长距离巡视 4、灵活的机械手可以清除农膜等杂物 5、结合物联网管理系统，可以及时获知机器人运行信息及巡视信息。

应用领域：有源电力滤波器是一种可以对电网谐波和无功电流 进行动态实时补偿的新型电力电子设备，可以有效减少电网污 染。 功能介绍：实时检测负载电流，通过谐波检测算法将有功基波 电流从负载电流中提取出来，将剩余部分作为逆变器的输出指 令电流进行实时电流跟踪。经过如此电流补偿，即电网只为负 载提供有功基波电流，则可减少各种非线性用电设备对公用电

本发明公开了一种用于多轴磁悬浮轴承的电力电子控制器，包 括：2N 个绕组桥臂和一个共用桥臂，绕组桥臂包括绕组上桥臂和绕组 下桥臂，绕组下桥臂上设有可控开关，共用桥臂包括共用上桥臂和共 用下桥臂，共用上桥臂上设有可控开关，通过同时控制每个绕组桥臂 上可控开关导通时间以及共用桥臂上可控开关管导通时间，实现对每 个绕组进行充放电时间以及续流时间，实现对电流控制，从而实现对 多轴磁悬浮轴承中电磁力控制，符合实际应用要求。相对于传统的轴 悬浮轴承控制器，本发明能大量的减少开关器件使用数目，有效的缩 减控制系统