4臺機器人入駐首個500千伏室內(nèi)GIS站

研發(fā)團隊正在調(diào)試南網(wǎng)二代變電站智能巡檢機器人“阿童木”，該機器人不僅能巡視，還能自主檢修。孫嘉彪 攝

500千伏文山站繼保室機器人掛在天花板上，“脖子”(懸掛巡檢部分)可以伸很長，能看清保護柜的每一個位置。(羅其鋒 供圖)

500千伏文山站繼保室掛軌機器人巡視路徑圖。機器人安裝后確保智能巡視覆蓋每一個繼保屏。(羅其鋒 供圖)

位于廣東中山市民眾鎮(zhèn)上網(wǎng)村的500千伏文山變電站一片忙碌景象。在該站的繼保室里，現(xiàn)場工作人員正在安裝機器人吊軌支架，這里將迎來南網(wǎng)首個繼保室掛軌機器人。據(jù)了解，計劃在今年迎峰度夏前投運的500千伏文山變電站，是南方電網(wǎng)公司首個500千伏室內(nèi)GIS站，將同時投入4個智能巡檢機器人，屆時將實現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備智能運維全覆蓋，試點打造成為南方電網(wǎng)公司智能化運維示范變電站。南網(wǎng)目前共有40多個變電站應(yīng)用巡檢機器人，計劃在2020年前實現(xiàn)變電站巡視機器人在重要500千伏變電站全覆蓋。據(jù)悉，廣東電網(wǎng)公司中山供電局220千伏光明變電站的智能化改造也正進行得如火如荼，屆時該站將打造為南方電網(wǎng)公司智能變電站示范基地。

智能巡視解放人力資源兼顧效率與安全

當前，智能技術(shù)正廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟社會的各個領(lǐng)域。以智能技術(shù)為核心，南方電網(wǎng)公司在裝備設(shè)施、現(xiàn)場作業(yè)、狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)評價及生產(chǎn)指揮等方面開展了廣泛的試點和推廣。

機器和數(shù)據(jù)不講人情，但不容易出錯，還可以減少工作人員現(xiàn)場壓力。當前，國內(nèi)不少電力企業(yè)正在大面積推廣智能巡檢機器人應(yīng)用于智能變電站、無人值守變電站等，輔助人工開展設(shè)備巡視。

目前變電站的運維工作主要分為5大類：巡視、維護、檢修、操作及異常處理。以220千伏敞開式變電站為例，梳理運行維護工作需求，每月在巡視維護檢修工作上需花費的人力約為61.5人次，操作和異常處理按最近5年統(tǒng)計，每月約13.4人次，即平均每天約2.5人次在變電站開展運維工作。經(jīng)初步分析，變電站所有五大類42種工作中，目前共計22種可通過智能技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)人工替代。

“大眼萌”是南方電網(wǎng)公司推出的首個無軌化變電站智能巡檢機器人，它不分晝夜，風(fēng)雨無阻，自2013年12月在廣東中山供電局桂山變電站正式投入使用后，已累計完成巡檢1000多次，自行完成巡視任務(wù)，遠程傳送數(shù)據(jù)電腦，被稱為南方電網(wǎng)公司應(yīng)用于變電站巡視的“第一代機器人”。

第二代機器人已經(jīng)可以完成一些簡單的操作。廣東電網(wǎng)公司中山供電局李福鵬團隊研發(fā)的“阿童木”，可以自動完成10千伏開關(guān)緊急分閘操作。而以前高壓室發(fā)生故障(10千伏開關(guān)無法遠動分閘時)，需要工作人員穿著防爆服進到高壓室去操作，安全風(fēng)險較高。

“近年來電網(wǎng)設(shè)備規(guī)模日趨龐大，而員工基本是零增長狀態(tài)，設(shè)備運維面臨巨大的壓力，勞動生產(chǎn)率迫切需要顯著提升?！敝猩焦╇娋指本珠L潘斌認為，智能技術(shù)是未來的一個發(fā)展方向，電網(wǎng)的智能化、自動化需要智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，而生產(chǎn)的實際需求也牽引著智能技術(shù)的深層次研究。通過機器人巡視，可以減輕現(xiàn)場人員工作壓力，將人力從簡單重復(fù)的體力勞動中解放出來，制定更好的運維策略，從事更加專業(yè)的工作。

文山站將打造智能化運維示范變電站

“國家能源局在北京就可以看到這里的施工現(xiàn)場?！敝猩焦╇娋只ú扛敝魅畏堕L俊不久前接到通知，文山站被選為目前廣東唯一一家接入國家能源局安全監(jiān)控平臺的建設(shè)工地現(xiàn)場，實現(xiàn)遠方監(jiān)控。

范長俊說，作為中山電網(wǎng)遠景規(guī)劃“三核六環(huán)”目標網(wǎng)架的最后“一核”，500千伏文山站承載著完善中山北部主網(wǎng)網(wǎng)架、消納東北部密集電源送出的重要使命，從工程的設(shè)計、質(zhì)量、產(chǎn)品等方面，都融入了智能理念。在建設(shè)中，文山站的建筑構(gòu)造融合了基建、生產(chǎn)的實際需求，輸電線路上的監(jiān)控裝置全部一步到位，室內(nèi)提前預(yù)留了機器人軌道，“將來運行單位巡維起來更加簡潔方便”。

據(jù)悉，計劃在今年迎峰度夏前投產(chǎn)的500千伏文山站，將同時投入4個智能巡檢機器人，包括兩個室內(nèi)GIS巡視機器人、一個繼保室掛軌機器人、一個戶外設(shè)備巡視機器人，將實現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備智能運維全覆蓋?！拔覀兿Ｍ?，通過智能技術(shù)的深入應(yīng)用，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的每一個元器件做到雙向透明?！迸吮筮M一步解釋說，也就是運行信息和管理信息穿透，設(shè)備信息和作業(yè)信息透明，從而實現(xiàn)對設(shè)備、作業(yè)和管理業(yè)務(wù)全過程的質(zhì)量和風(fēng)險管控。

500千伏文山巡維中心站長溫焯飛說，目前的機器人主要通過3D激光導(dǎo)航、機器視覺與圖像識別等技術(shù)，開展變電站、輸電線路、配電房及線路的日常巡視，自動生成巡視報告，并將巡視數(shù)據(jù)與報警信息統(tǒng)一上傳到系統(tǒng)主站。溫焯飛介紹，機器人投入運行后，站內(nèi)的巡檢效率將得到極大提升，減輕人工工作量。他舉例說，以繼保室的運行核查壓板工作為例，一個500千伏變電站有壓板的繼保屏大約有100個，每個繼保屏大約有30個壓板，靠人工的話需要2個人，至少要花費3天時間。而機器人通過攝像頭上下一掃，就可以將檢查到的數(shù)據(jù)生成一份壓板表，并標識出異常的壓板位置，迅速鎖定故障，預(yù)計巡查一次的時間也就在3個小時以內(nèi)。

南方電網(wǎng)公司生技部主管喇元介紹說，南方電網(wǎng)公司正在探索開展遠程程序化操作，進一步提高工作效率。當前，變電站智能巡檢機器人巡檢在南方電網(wǎng)尚屬于試點應(yīng)用階段，可實現(xiàn)24小時值守，已在44個變電站試點應(yīng)用。隨著機器人技術(shù)在電網(wǎng)領(lǐng)域的進一步研究應(yīng)用，部分危險復(fù)雜的檢修工作將可以由檢修機器人替代完成(如水下、高空、變壓器、GIS等設(shè)備內(nèi)部等)，并在降低作業(yè)風(fēng)險的同時，提高檢修效率與可靠性。

智能技術(shù)助力南網(wǎng)本質(zhì)安全

隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，智能技術(shù)已經(jīng)從學(xué)術(shù)驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用驅(qū)動，從專用智能邁向通用智能。

我國已將智能技術(shù)提升到國家發(fā)展戰(zhàn)略層面，陸續(xù)發(fā)布《中國制造2025》《“互聯(lián)網(wǎng)+”行動指導(dǎo)意見》《關(guān)于促進大數(shù)據(jù)發(fā)展的行動綱要》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃(2018—2020年)》等政策文件，圍繞著新一代智能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行前瞻布局，推動我國智能技術(shù)相關(guān)的前沿新興產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康快速發(fā)展。

南方電網(wǎng)公司順應(yīng)時代趨勢，積極開展生產(chǎn)領(lǐng)域智能技術(shù)的研究和應(yīng)用。南方電網(wǎng)公司生技部負責(zé)人表示，《南網(wǎng)總綱》提出要建設(shè)本質(zhì)安全型企業(yè)，智能技術(shù)有助于從根源上控制安全風(fēng)險，可充分利用智能設(shè)備的自感、自測、自控技術(shù)，提高作業(yè)的智能化水平，逐步實現(xiàn)智慧化運行，從設(shè)備原理、本體結(jié)構(gòu)、操作方式等方面杜絕風(fēng)險產(chǎn)生的可能，減少人員暴露在危險環(huán)境的幾率，實現(xiàn)本質(zhì)安全。

目前，公司編制的《智能技術(shù)在生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用路線方案》將在近期正式印發(fā)，該方案將進一步明確公司生產(chǎn)領(lǐng)域未來智能技術(shù)應(yīng)用的總體思路、總體目標、重點應(yīng)用方向、技術(shù)應(yīng)用路線圖，推動公司向“裝備智能化、運行智慧化”轉(zhuǎn)型升級。