开栏语

在世界最大清洁能源（850101）走廊运维现场，长江电力（600900）成功投入使用智能巡检、智能检测、智能作业等97台套智能机器人，全面覆盖电站运行管理、维护检修、辅助操作等核心业务场景，以先进装备赋能水电运维，以前沿科技筑牢安全根基，让更多“大国重器”插上智慧翅膀，为中国式现代化提供有力支撑，即日起开设“世界最大清洁能源（850101）走廊上的数智化创新实践”专栏，敬请关注。

金沙江畔，春夏交替之际，在白鹤滩水电站百万千瓦水轮发电机组检修现场，检修人员身旁迎来了一位全新的工作伙伴——去年刚“入职”的量子无损检测机器人。

该设备可紧密贴合机组转轮的叶片、上冠、下环等关键设备部件的曲面结构，有效克服检修现场空间狭小、环境潮湿密闭、电磁干扰复杂等诸多不利因素，对设备开展全方位、精细化的无损检测作业。

在16号机组转轮叶片无损检测作业现场，以往为开展人工检测而搭建的近20米高的转轮检修平台已不见踪影，取而代之的是这位轻装上阵的新工作伙伴。两名检修人员将重量约二十斤的检测机器人放置于转轮叶片表面，它便像个壁虎似的牢牢贴在转轮叶片上。通过操控手柄，还可以控制机器人在转轮叶片上平稳移动、精细作业，在实现转轮叶片狭小空间的无损检测的同时大大降低人员作业风险。

▲传统人工检测作业现场

这款机器人依托量子测量技术，能够捕捉到常规检测仪器无法感知的微弱磁场信号，进而对转轮叶片开展深度体检。白鹤滩电厂机械水工维修部高级技术师王东说：“这台机器人可以精准识别出金属构件宽10微米、深50微米的细微缺陷，检测准确度与缺陷检出率均高达99%，成功突破了传统检测设备的技术局限。”

大型水电站机组转轮的上冠、下环、叶片等关键核心部件均为铸钢件，其体积大、重量大，过流面空间结构复杂，在高运行水头和大变幅运行工况条件下，由于流体受力不平衡等原因影响，转轮长期运行后容易出现疲劳裂纹、空蚀等情况，对机组安全运行构成潜在威胁。

如何及时去发现这些隐患呢？常规做法是采用磁粉、渗透、射线、超声和涡流等无损检测技术。其中，磁粉检测和渗透检测只能显示浅表缺陷的长度和形状，无法确定缺陷的深度；射线、超声以及涡流检测对操作人员检测技术要求高，且缺陷检测结果显示不够直观。

▲量子无损检测器人正在工作

采用固态量子精密测量技术，可较好地弥补上述五种常规无损检测技术的不足。而该款机器人使用金刚石探头，配合量子检测技术，具有检测结果直观、定位准确等特点。其工作原理是，金刚石里藏着无数个比头发丝还小亿万倍的“微型指南针（300803）”——金刚石NV色心，这是一种能感知世界最细微变化的神奇粒子。这些“微型指南针（300803）”灵敏度超乎想象，周围的磁场、温度哪怕出现极其微弱的变化，它都能立刻做出反应。如果用激光照射读取这个变化，就能精准算出磁场的大小，其检测敏感性及检测精度，远超当前传统检测设备，是新兴技术在工程领域应用的典范。

近年来，三峡集团积极落实国家重大科技项目，筑牢电站核心设备安全运行屏障，采取“量子传感器（885946）+应用场景”形式，超前布局量子科技（885730）、储备无损检测关键技术、推进量子精密测量技术在工业领域应用落地。

▲量子无损检测器人三维图

三峡集团长江电力（600900）白鹤滩电厂把先进的固态量子精密测量技术深度融合于设备无损检测领域，成功研发出兼具高灵敏度、高测量精度、小型化等优势，且可以实现损伤成像和量化评估的新型无损检测装备，并顺利应用于机组检修实践中。“以往采用传统的检测手段，仅检修平台搭设就耗时三四天。量子机器人检测则不用搭设检修平台，既有效降低检修成本，又能大幅缩短工期，作业效率更是传统模式的3倍。”王东说道。

截至目前，这台新“入职”的量子无损检测机器人，已先后完成白鹤滩水电站3台百万千瓦机组转轮无损检测工作，即将到向家坝水电站“出差”，开展新一轮的设备检修作业。

白鹤滩电厂厂长张舸表示，量子无损检测机器人应用到水电站机组检修一线，能够及时捕捉设备初期细微损耗，助力电站实现重要部件精细化运维管理，有效降低安全事故风险和人工检修成本，进一步推动大型水电站检修向智能化、精细化迈进。

作者：彭宗卫(三峡传媒)、陈璇、董亚