光谱“翻译官”:以AI微光,破译钢铁密码

光谱“翻译官”:以AI微光,破译钢铁密码

来源:中国日报网    2026-07-14 18:54
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2026-07-14 18:54 
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作为天津滨海新区重点绿色能源升级工程,大港电厂2×660MW关停替代项目,通过淘汰老旧高耗能机组、新建高效清洁机组,实现装机容量、燃煤消耗双向减量,为区域绿色低碳发展赋能。

在新旧能源迭代的关键施工现场,一场百万级点位的精密质检攻坚战同步打响——

本次项目合金材料光谱检测总量超110万点位,其中近90万核心点位必须采用看谱镜工艺核验。若仍依靠肉眼辨谱、经验判材,不仅作业强度极大、长期用眼劳损严重,还存在效率低、人为误差大、数据无法溯源等诸多短板。智能化革新迫在眉睫、势在必行。

直面现场刚需与行业痛点,中国能建天津电建联合天津大学组建研发团队,自主研发看谱图像智能识别分析系统,为大型能源工程高质量建设筑牢科创底气。

呲呲——微光落,难题破

晨光掠过钢架,大港项目检测作业全面铺开。

不同于以往人工盯谱的繁重作业,如今工作人员只需将自研智能设备探头贴合钢结构母材,一束精密光束“呲呲”亮起,瞬间激活金属内部的元素光谱,完成精准采谱前置工作。

看似简单的一键打光,背后是团队无数次失败迭代的沉淀。“外行看的是一束光,我们啃的是一堆硬难题。”核心研发骨干柴丽文深有感触。

研发初期,现场工况极其复杂:露天光线杂乱干扰、钢材表面锈蚀氧化不均、设备内部作业空间狭小闭塞,导致光谱采集残缺、信号失真、数据漂移,样机多次测试效果都不理想。

为了让设备真正“适配工地、扛住现场”,团队全程驻扎施工现场。白天辗转各个钢架点位反复实测、调试参数,夜晚复盘数万组光谱数据、优化采集模型,一点点排除光线干扰、修正采集偏差,最终彻底攻克复杂工况下精准采谱的行业难题,让智能设备在恶劣现场也能稳定作业。

滴滴——光谱捕,误差补

光束穿透金属母材,设备精密光栅自动智能调角,全覆盖捕捉完整光谱波段,机身“滴滴”提示音响起,整套光谱图像实时采集、自动留存、全程可溯。

“传统设备光栅固定、视角单一,很多细微谱线捕捉不到,检测自然不准。”研发成员于达介绍。针对传统设备检测盲区大、重复性差、精度不稳的短板,团队依托与天津大学产学研合作优势,自主攻关光栅动态调控算法,补齐行业技术空白。同时创新搭载AI深度学习模型与光谱自校准机制,以标准铁基样条为基准,自动修正位置偏移、归一强度误差,将检测相对误差RSD严格控制在1.5%以内。

这套技术彻底摆脱了人工经验依赖,解决了长期以来“凭眼力、靠感觉、无标准”的行业痛点,让光谱检测从“经验判断”迈入“数据精准判定”新阶段。

哒哒——数据生,效能升

光谱采集完毕,设备即刻高速运算,屏幕上数据结果“哒哒哒”快速刷新。整套系统实现本地极速推理,单张光谱分析时长不足0.1秒,可同步识别铁、铜、锰等多种金属元素,自动输出精准含量数值与置信度,把人眼看不懂的细碎光谱,精准“翻译”为清晰、直观、可存档、可溯源的专业检测数据。

“百万点位检测,人工对主要合金元素逐个进行定性、定量、记录需要2分钟,还容易疲劳出错,智能设备最大的优势就是稳定、高效、零倦怠。”研发成员吕小合说道。经项目现场实测,这套智能系统进行图谱自动采集、数字化处理、智能评定、数据自动存储仅用时20秒,“人工可完成30点/时,机器可完成180点/时,检测效率是人工的6倍,现场人工配置缩减20%。”柴丽文说道,“在大港百万级超大检测体量任务中,完美解决了工期紧、点位多、标准高的三重压力。”

深耕一线痛点,坚持科创突围。多年来天津电建持续深耕一线研发,屡获天津市科技进步奖、全国行业科技进步奖、技术发明奖等多项荣誉,多项技术达到国际先进水平。

从实验室技术攻坚,到施工现场实战落地,再到多场景规模化复用,这套光谱智能识别系统,不仅可以精准保障重点能源升级工程的建设质量,更凭借小型化、便携化、高精度的优势,广泛适配冶金分选、应急检测、科研教学等多元场景,为电力检测行业数字化、智能化转型提供可复制、可推广的核心方案,以硬核科创赋能能源基建高质量发展。

中国日报天津记者站 编辑:闫东洁

 

【责任编辑:程尔凡】
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