AI声学+风机叶片在线监测探索与应用—CWPC2026桐乡叶片会议.pdf

1、AIAI声学声学+风机叶片在线监测探索与应用风机叶片在线监测探索与应用李 俊 科大讯飞工业智能研究院副院长科大讯飞股份有限公司目目 录录声学声学+风机叶片结合的背景与风机叶片结合的背景与意义意义AIAI声学声学+风机叶片监测的技术风机叶片监测的技术路线路线01010202AIAI声学声学+风机叶片监测风机叶片监测落地落地方案的设计方案的设计与实现与实现0303应用案例应用案例04040101声学声学+风机叶片结合风机叶片结合背景与意义背景与意义夜晚人类的眼睛会闭上，耳朵却始终保持聆听耳朵却始终保持聆听，耳朵比眼睛能够更省力、更低功耗、更低成本更省力、更低功耗、更低成本的进行危险预警眼睛接受信息

2、依赖光线传播，有可视角度限制，会被物体遮挡；而声音作为机械波，具有衍射性，不仅全向范围可全向范围可接收接收，而且能够穿透部分物体能够穿透部分物体对于机器而言，声音声音也是信息不可忽视不可忽视的重要入口视觉存在盲区，听觉全向可接收视觉存在盲区，听觉全向可接收睡觉时人类依靠耳朵预警睡觉时人类依靠耳朵预警声音是人类接收外界信息的第一道窗口声音是人类接收外界信息的第一道窗口全国电力、水利、桥梁、轨道交通、综合管廊每年运营成本超过运营成本超过600600亿亿（20222022年数据）年数据），因为故障没有及时发现维修造成的财产损失难以估量。基于声纹检测声纹检测等人工智能核心关键技术，针对城市重大工程性基

3、础设施城市重大工程性基础设施进行辅助质检、故障研判和预测性维护，形成城市重大运行相关的多行业领域综合运营解决方案，替代传统人工运维，补齐视觉监控的不足。针对铁路、城市轨道等行业可进行轨道质量检测、车体故障监测针对水闸泵站、水利管道等，可进行零部件工作状态研判、气蚀诊断、异响诊断针对城市桥梁桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台等结构部件，可进行病害诊断针对通信、燃气、供热、给排水等各种工程管线，可进行故障监测、异常报警针对输电、变电、配电等环节，可进行核心设备故障诊断与预测性维护、线路巡检变压器绕组变形、直流偏磁异常；离心泵内部叶片气蚀；桥梁结构裂缝；轨道车辆齿轮箱、轴对异响；工程管线泄漏等问题，肉眼

4、难以察觉，无法通过部署摄像头的方式进行监测，但故障发生前均会产生不同程度的异响故障发生前均会产生不同程度的异响在重大故障发生前，需要声音设备及时探察安全隐患及时探察安全隐患,筑牢城市运行的安全屏障电 力电 力水 利水 利桥 梁桥 梁轨 道 交 通轨 道 交 通综 合 管 廊综 合 管 廊声音是保障声音是保障重大基础设施安全运行的重要手段重大基础设施安全运行的重要手段风电稳定运行面临着前所未有风电稳定运行面临着前所未有的挑战的挑战叶片是获取风能的关键部件，长期承受强风载荷、沙粒冲刷、大气氧化、雷击及腐蚀等不利因素影响。叶片故障已成为风机停机的首要原叶片故障已成为风机停机的首要原因（占比约因（占比

5、约55%55%），叶片成本占整机造价逾1/3，一旦发生断裂或失效，单次损失轻则数十万、重则数百万元。当前主要依赖人工望远镜观察和无人机定期巡检，耗时费力、无法全天候在线预警，面对叶片早期微裂纹、内部分层等隐性缺陷，现有手面对叶片早期微裂纹、内部分层等隐性缺陷，现有手段几乎无能为力段几乎无能为力。大型化机组加速推进，事故频率逐年攀升，AI声纹在线监测技术的迫切性与价值日益凸显。55%55%叶片停机占比叶片停机占比叶片失效是风机故障停机首要原因1/31/3叶片占整机成本叶片占整机成本单支叶片价值数十万至百万元以上130+130+起起/年（年（20232023年）年）风电大型事故数量连续三年上升20

6、20起叶片断裂起叶片断裂/倒塔倒塔2026年以来公开报道重大事故65%65%为事后被动维修为事后被动维修运维成本中预测性维护空间巨大 不同部件故障导致停机时长占比不同部件故障导致停机时长占比叶片故障叶片故障55%发电机发电机18%变速箱变速箱12%变流器变流器6%电气系统电气系统5%其他其他4%停机占比停机占比 20252026 20252026年全球风电叶片重大事故（公开报道）年全球风电叶片重大事故（公开报道）持续高发持续高发2025.012025.01叶片断裂叶片断裂瑞典Bjornberget西门子歌美飒叶片受损2025.022025.02倒塔倒塔江苏宿迁泗阳风力发电机被吹倒2025.04