编者按:去年以来,省市场监管局深入贯彻省委、省政府和市场监管总局部署要求,全力推动“人工智能+市场监管”创新实践。现发布一批全省市场监管系统实践项目,既是阶段性成果呈现,也为深化“智管”应用探路筑基。
让监管更聪明,让服务更高效——AI赋能市场监管,我们步履不停。
基于人工智能深度应用的红外测温仪计量检定机器人
省计量院
建设背景
红外测温仪广泛应用于工业制造、公共卫生、工程质检等领域,日常检定工作量较大。传统的人工检定,注册计量师需要完成标准器和配套黑体辐射源温度设定、被检器具信息登记、距离测定、重复测量、数据处理等十余个步骤,存在人工操作一致性差、流程不规范、数据难溯源等难题。省计量院构建面向红外测温仪计量检定的具身智能机器人完整技术体系,融合深度视觉伺服、多模态编码识别与强化学习等技术,严格遵循JJG 856《工作用辐射温度计检定规程》,首创计量检定场景的物理AI应用,实现从“人测”到“机测”这一范式变革。
功能特色
本项目依托红外测温仪检定员所需的专业知识和操作技能,建立检定智能模型,以人形机器人为载体,构建“感知—决策—执行”的智能检定系统,开发了红外测温仪从抓取、识别、瞄准、测量、记录、流转全过程的具身智能操作,实现过程数据自动采集、记录证书自动生成、电子台账自动归档,建立红外测温仪具身智能计量检定高质量数据集,完成机器人从精细到泛化检定任务训练。
一是多模态识别与自适应操控。融合OCR与二维码/条码解码技术,自动完成身份核验。通过知识库检索适配不同型号的操作方式与抓取姿态,新型号可经半自主学习快速适配。读数识别采用数据闭环与人工纠错反馈,持续微调VLM模型,实现准确率自动化迭代。
二是双臂视觉伺服精准操控。融合Lidar、RGB-D等多传感器数据进行高精度位姿估计,视觉伺服实时修正偏差,实现毫米级对准精度。对未知新型号,利用RGB-D相机进行三维重建,快速学习抓握姿态与光路参数。开放重建工具支持新型号适配,扩充知识库。
三是强化学习提升操控容错性。引入深度强化学习,训练机械臂将任意姿态的测温仪调整至适宜抓取位姿,降低对初始位姿的严苛要求,大幅提升容错性与泛化能力。与标准黑体辐射源联动,机器人指令控制设备,自动判定温度稳定状态,实现全自动序列测量。
四是全流程数据智能归档。操作数据、环境参数、测量结果自动结构化归档,形成高质量计量参考数据集,支撑算法迭代与数据增值服务。
应用成效
本项目在红外测温仪计量检定场景中首次引入具身智能技术,革新了传统人工检定模式,为计量行业和仪器仪表产业打造了具身智能应用可复制、可推广的标杆案例。
一是充分适配检定产品。目前适配该院90%以上台件数的红外测温仪产品,随着高质量数据集持续积累、算法模型迭代优化,未来将不断拓宽被检种类,覆盖所有常见测温仪。
二是检定能力更加稳定。目前可连续完成10台以上测温仪稳定作业,通过持续积累边缘异常工况数据、迭代优化异常识别算法、完善场景适配模型,预计一年内可实现500台以上设备的稳定连续检定,系统抗干扰能力与可靠性大幅提升。
三是检定效率大幅提升。在严格符合检定规程的条件下,机器人平均检定时长约6分钟/件,24小时连续作业单日检定产能可达240台,是传统人工检定(日均30—40台)的6倍以上。
大型起重机械无人机智能检测
南京市特检院
建设背景
随着起重机械向大型化、高参数、长服役周期发展,主梁下盖板、象鼻梁等关键受力构件多处于高空、狭窄及隐蔽区域,人员难以直接开展目视检验。现有检测手段存在明显短板:地面高清摄像易产生观测盲区,爬壁机器人移动速度慢,对异型复杂结构适配性差,普遍存在盲区覆盖不全、高处作业安全风险高、检测效率低等行业痛点。无人机智能检测具备非接触作业、远程可视化、检测精度高、作业效率高等优势,能够有效破解大型起重机械高空隐蔽构件检测难题,是推动特种设备检验数字化转型的重要技术路径。
功能特色
本项目聚焦大型起重机械高空部位检测难点问题,开展高空结构件无人机智能检测系统设计、检测路径智能规划与自主巡检方法、多尺度复杂缺陷智能识别模型、全过程智慧巡检管理软件等关键技术研究,进一步提高无人机巡检工作质效。
一是研制用于大型起重机械的无人机智能检测平台。研制上置/下置复合式无人机全方位智能检测平台,云台垂直俯仰角可达±90°,10米作业距离下可稳定识别宽度为0.1 mm的细微裂纹,实现了关键部位多方位无死角检测。
二是研发多目标寻优智能路径规划算法。采用牛耕式路径覆盖,结合避障、效率等多目标寻优,通过粒子群及蚁群算法规划最优路径,适应箱型梁、桁架、球罐等多种复杂设备结构,实现全方位自动巡检。
三是研发多尺度缺陷智能识别与量化评估算法。开发基于改进YOLO的大型结构多尺度缺陷智能识别模型,通过K-means聚类、优化Darknet网络,结合海量缺陷图片训练提升算法检测精度和效率,可在线识别裂纹、腐蚀、破损、变形等10余种典型缺陷,算法识别准确率达94.31%,检测速度达17FPS。依托阈值分割、边缘检测、特征提取等技术,搭建裂纹尺寸测算、腐蚀等级评估模型,实现结构损伤高精度定量判定。
四是开发大型设备智能巡检软件实现报告自动生成。自主研发大型设备智能巡检软件,集成识别10余种缺陷的AI算法,为用户提供包括航线规划、自动巡检、在线检测、离线检测、设备管理等功能,现场检测完成后自动生成标准化检测报告,综合巡检效率相比人工登高检验提升5倍以上,建立巡检数据库,支持设备缺陷全生命周期数据分析。
应用成效
一是适配多元业务场景,破解传统检测行业痛点。该系统集安全、精准、高效于一体,可覆盖起重机械、大型游乐设施、承压球罐、客运索道、压力管道等多类特种设备,能够满足日常巡检、隐患排查、检验辅助、安全评估、专项检查等各类业务场景,有效破解传统人工检测风险高、盲区多、效率低的行业痛点。
二是多主体落地应用,压实特种设备安全管控。目前,无人机智能检测系统已在50余家单位落地使用,累计排查起重装备、大型游乐设施、大型球罐等各类设备安全隐患万余处,从源头防范构件断裂、设备坍塌等重特大事故,有力支撑使用单位严格落实《特种设备使用管理规则》及总局74号令相关要求,规范落地“日管控、周排查、月调度”安全管理机制,全面提升特种设备全生命周期风险防控能力,推动特种设备安全管理向精细化、数字化转型。
三是助力行业转型升级,服务地方低空经济布局。项目成果可为特种设备法定检验、市场监管安全监督检查提供智能化硬核技术支撑,显著提升检验检测精度与政务服务效能。推动人工智能、机器视觉技术与特种设备检验检测行业深度融合,培育检验检测领域新质生产力,助力江苏省“人工智能+低空经济”产业创新布局。