4臺機(jī)器人入駐首個(gè)500千伏室內(nèi)GIS站

研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在調(diào)試南網(wǎng)二代變電站智能巡檢機(jī)器人“阿童木”，該機(jī)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(jī)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(hù)柜的每一個(gè)位置。(羅其鋒 供圖)

500千伏文山站繼保室掛軌機(jī)器人巡視路徑圖。機(jī)器人安裝后確保智能巡視覆蓋每一個(gè)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(jī)器人吊軌支架，這里將迎來南網(wǎng)首個(gè)繼保室掛軌機(jī)器人。據(jù)了解，計(jì)劃在今年迎峰度夏前投運(yùn)的500千伏文山變電站，是南方電網(wǎng)公司首個(gè)500千伏室內(nèi)GIS站，將同時(shí)投入4個(gè)智能巡檢機(jī)器人，屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備智能運(yùn)維全覆蓋，試點(diǎn)打造成為南方電網(wǎng)公司智能化運(yùn)維示范變電站。南網(wǎng)目前共有40多個(gè)變電站應(yīng)用巡檢機(jī)器人，計(jì)劃在2020年前實(shí)現(xiàn)變電站巡視機(jī)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(jìn)行得如火如荼，屆時(shí)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(dāng)前，智能技術(shù)正廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的各個(gè)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(jià)及生產(chǎn)指揮等方面開展了廣泛的試點(diǎn)和推廣。

機(jī)器和數(shù)據(jù)不講人情，但不容易出錯(cuò)，還可以減少工作人員現(xiàn)場壓力。當(dāng)前，國內(nèi)不少電力企業(yè)正在大面積推廣智能巡檢機(jī)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(yùn)維工作主要分為5大類：巡視、維護(hù)、檢修、操作及異常處理。以220千伏敞開式變電站為例，梳理運(yùn)行維護(hù)工作需求，每月在巡視維護(hù)檢修工作上需花費(fèi)的人力約為61.5人次，操作和異常處理按最近5年統(tǒng)計(jì)，每月約13.4人次，即平均每天約2.5人次在變電站開展運(yùn)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(jì)22種可通過智能技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)人工替代。

“大眼萌”是南方電網(wǎng)公司推出的首個(gè)無軌化變電站智能巡檢機(jī)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(jì)完成巡檢1000多次，自行完成巡視任務(wù)，遠(yuǎn)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(jī)器人”。

第二代機(jī)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(tuán)隊(duì)研發(fā)的“阿童木”，可以自動(dòng)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(yuǎn)動(dòng)分閘時(shí))，需要工作人員穿著防爆服進(jìn)到高壓室去操作，安全風(fēng)險(xiǎn)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(yùn)維面臨巨大的壓力，勞動(dòng)生產(chǎn)率迫切需要顯著提升?！敝猩焦╇娋指本珠L潘斌認(rèn)為，智能技術(shù)是未來的一個(gè)發(fā)展方向，電網(wǎng)的智能化、自動(dòng)化需要智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，而生產(chǎn)的實(shí)際需求也牽引著智能技術(shù)的深層次研究。通過機(jī)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(dòng)中解放出來，制定更好的運(yùn)維策略，從事更加專業(yè)的工作。

文山站將打造智能化運(yùn)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。”中山供電局基建部副主任范長俊不久前接到通知，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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控。

范長俊說，作為中山電網(wǎng)遠(yuǎn)景規(guī)劃“三核六環(huán)”目標(biāo)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(jì)、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(shí)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(jī)器人軌道，“將來運(yùn)行單位巡維起來更加簡潔方便”。

據(jù)悉，計(jì)劃在今年迎峰度夏前投產(chǎn)的500千伏文山站，將同時(shí)投入4個(gè)智能巡檢機(jī)器人，包括兩個(gè)室內(nèi)GIS巡視機(jī)器人、一個(gè)繼保室掛軌機(jī)器人、一個(gè)戶外設(shè)備巡視機(jī)器人，將實(shí)現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備智能運(yùn)維全覆蓋。“我們希望，通過智能技術(shù)的深入應(yīng)用，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的每一個(gè)元器件做到雙向透明。”潘斌進(jìn)一步解釋說，也就是運(yùn)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(shí)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(xiǎn)管控。

500千伏文山巡維中心站長溫焯飛說，目前的機(jī)器人主要通過3D激光導(dǎo)航、機(jī)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(dòng)生成巡視報(bào)告，并將巡視數(shù)據(jù)與報(bào)警信息統(tǒng)一上傳到系統(tǒng)主站。溫焯飛介紹，機(jī)器人投入運(yùn)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(yùn)行核查壓板工作為例，一個(gè)500千伏變電站有壓板的繼保屏大約有100個(gè)，每個(gè)繼保屏大約有30個(gè)壓板，靠人工的話需要2個(gè)人，至少要花費(fèi)3天時(shí)間。而機(jī)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(biāo)識出異常的壓板位置，迅速鎖定故障，預(yù)計(jì)巡查一次的時(shí)間也就在3個(gè)小時(shí)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(yuǎn)程程序化操作，進(jìn)一步提高工作效率。當(dāng)前，變電站智能巡檢機(jī)器人巡檢在南方電網(wǎng)尚屬于試點(diǎn)應(yīng)用階段，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)值守，已在44個(gè)變電站試點(diǎn)應(yīng)用。隨著機(jī)器人技術(shù)在電網(wǎng)領(lǐng)域的進(jìn)一步研究應(yīng)用，部分危險(xiǎn)復(fù)雜的檢修工作將可以由檢修機(jī)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(xiǎn)的同時(shí)，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(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用驅(qū)動(dòng)，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(dòng)指導(dǎo)意見》《關(guān)于促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展的行動(dòng)綱要》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)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(jìn)行前瞻布局，推動(dòng)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(shí)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(fù)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(xiǎn)，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(shí)現(xiàn)智慧化運(yùn)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(xiǎn)產(chǎn)生的可能，減少人員暴露在危險(xiǎn)環(huán)境的幾率，實(shí)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(jìn)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(biāo)、重點(diǎn)應(yīng)用方向、技術(shù)應(yīng)用路線圖，推動(dòng)公司向“裝備智能化、運(yùn)行智慧化”轉(zhuǎn)型升級。