我国已建成世界上规模最大的电网。电网规模快速增长与运检人员数量有限的矛盾日益突出,传统运检模式难以适应电网快速发展的需求,需要自动化、智能化的运维技术和装备。
国家电网有限公司电力智能机器人技术实验室以人工智能技术为底座,攻关电力机器人、无人机系统相关技术,推动实现智能运检。为了实现“带电作业机器代人、电网设备巡检以机巡为主”的目标,实验室持续攻关,在机器人与无人机智能装备、自主巡检技术、巡检数据智能分析等方面取得了众多成果,为电网运维更智能、更高效提供了技术支撑。
随着机器人技术研究的深入和大数据、人工智能等技术的应用,机器人在电力行业的应用越来越广泛。实验室历经近20年的探索,研发了变电站智能巡检机器人、室内轨道巡检机器人、阀厅巡检机器人、架空线路车载巡检机器人、架空线路绝缘包覆机器人、输电线路全程巡检机器人等智能装备,覆盖变电、输电、配电等各环节。
在此基础上,实验室设计了机器人软硬件一体化安全防护方案,并在多款带电作业机器人的研发中应用。2018年,220千伏变电站检修作业机器人研制成功,融合激光、超声、视觉等多源异构信息,实时自主感知作业环境,“一键操作”即可自动连续执行检修作业。2021年,10千伏架空线路带电作业机器人投入应用,具备高空和地面操控两种作业模式。操作人员通过语音控制机器人完成作业任务。2024年,实验室又推出了输电线路压接管X射线检测机器人。它可完成水平双分裂、四分裂下引流线场景无损检测作业,具备220千伏及以下带电作业能力。这些带电作业机器人已经在山东、山西、深圳等地应用,有效降低了作业人员的工作强度,提升了带电作业的安全性。
无人机作为具有飞行能力的机器人,是实验室的重点研究方向之一。“伴随低空经济的发展,无人机越来越普及。在电网巡检工作中,无人机已成为日常作业工具。如何进一步挖掘潜力,让无人机更高效地巡检,是我们重点关注的方向。”实验室成员王万国介绍,“我们想探索一种全新的输电线路立体智能运检模式,应用无人机、架空线路车载巡检机器人、电缆隧道巡检机器人等装备,实现输电线路设备和通道环境巡检全覆盖。”
基于激光点云的无人机自主巡检方法已大规模应用于各地电网中,避免了人为因素导致的拍摄不全、照片质量不高等问题。依托移动平台和固定平台,巡检人员不再需要到现场操作无人机,实现了无人机全自主作业,且巡检更智能、更精细、更安全。
国网智能科技股份有限公司作为实验室具体运行单位,发挥产业化优势,推广多类型电力机器人。目前,实验室研发的电力机器人已累计应用近3000台,有力支撑电网智能运检。
实验室将融合机器人、无人机、状态监测等设备的数据采集模式,研判设备实时健康状态和周期变化趋势,研制覆盖空中、地面、地下的系列运维装备,构建“状态全息感知、数据实时分析、工况主动预警”的电网设备运维体系,助力保障电网设备安全稳定运行。
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