從科研攻關到形成產業化推廣，國家電網公司電力機器人產業走過了一段不尋常的發展之路

　　說起“人工智能”這個詞


，人們馬上會聯想到一些非真實的東西：“和人一樣的機器！”實際上，自從進入工業社會，人類對“人工智能”的探索就沒有停止過。20世紀60年(nian)代(dai)以(yi)來(lai)，隨(sui)著(zhe)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)的(de)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)

，智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)研(yan)究(jiu)開(kai)始(shi)進(jin)入(ru)實(shi)質(zhi)性(xing)階(jie)段(duan)。經(jing)過(guo)幾(ji)十(shi)年(nian)的(de)發(fa)展(zhan)，目(mu)前(qian)，基(ji)於(yu)感(gan)覺(jiao)控(kong)製(zhi)的(de)智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)人(ren)(又稱第二代機器人)已達到實際應用階段，基於知識控製的智能機器人(又稱自主機器人或下一代機器人)也取得較大進展。

　　電力機器人是服務於電力係統生產的特種機器人
，具有一種或多種擬人功能
，可代替或輔助人工進行設備巡檢、帶電搶修和維護作業等。它的出現有賴於20世紀國內外科學技術的迅猛發展。與發達國家相比，我國電力機器人研究的起步時間較晚，在技術水平、實用化程度等方麵都存在較大差距。

　　麵mian對dui潛qian力li巨ju大da的de電dian力li機ji器qi人ren市shi場chang，國guo家jia電dian網wang公gong司si從cong生sheng產chan實shi際ji出chu發fa，瞄miao準zhun國guo際ji領ling先xian水shui平ping開kai展zhan核he心xin技ji術shu研yan究jiu。從cong科ke研yan攻gong關guan到dao形xing成cheng產chan業ye化hua推tui廣guang，國guo家jia電dian網wang公gong司si電dian力li機ji器qi人ren產chan業ye走zou過guo了le一yi段duan不bu尋xun常chang的de發fa展zhan之zhi路lu。

　　國網山東省電力公司依托山東電科院，是國內較早開展電力機器人研發的單位之一。1999年，山東電科院就開始“試水”機器人核心技術研究
，建立了“電力機器人技術重點實驗室”（後被國家電網公司命名為“電力機器人技術重點實驗室”）。十幾年間，開展了線路帶電作業機器人、巡線檢測無人機、絕緣子串檢測機器人的研發。產品覆蓋發電、輸電、變電、配電領域，樹立了技術上的優勢地位。

　　變電站巡檢機器人稱得上是眾多產品中的佼佼者。從2000年開始，國網山東電力將變電站智能機器人巡檢係統列入科研計劃。2002年9月，該領域的研發項目被列入國家“863”計劃，成為該公司首個“863”項目。研發人員先後攻克了強電磁防護
、導航定位
、設備圖像模式識別
、自動充電等技術難題，項目於2005年通過驗收，並在500千伏濟南長清變電站投入運行。山東電科院副院長慕世友說：“國內大多數機構對變電站巡檢機器人的研究是從2006年以後才起步的。我們動手早，瞄準了國際領先水平，提前進行關鍵領域的技術研發和儲備，這是我們成功的經驗。”

　　2013年10月，從國家知識產權局傳來喜訊，由國網山東電力獨立自主開發的項目——變電站巡檢機器人，在第十五屆中國專利獎評選的眾多參賽作品中脫穎而出，一舉奪得金獎。

　　采用機器人巡檢代替人工巡檢，有效降低了運維成本，提高了巡檢作業和管理的自動化

、智能化水平

　　4月14日
，在浙江臨安青山湖科技城的地下隧道裏，一個長相很萌的小機器人正在“閑庭信步”，一雙大眼睛左顧右盼、上下掃描。青山湖科技城地下隧道全長1.1千米，是浙江省內規模最大的智能化電力電纜隧道。今年3月底，這個由杭州供電公司與浙江大學合作開發的最新一代輪式巡檢機器人正式投入使用，為春檢注入智能化的新能量。

　　以機器人巡檢代替人工巡檢到底有哪些好處
？以浙江臨安的這台機器人為例，它具備了高清可視化巡檢
、紅外測溫功能
，並可以實現可見光和紅外視頻的錄製與分析
；可按不同的工作需求，在電纜廊道內進行無軌道行進，自動完成定時巡檢；還擁有自主充電功能，電量不足時將自主移動至預設的充電點進行充電。以機器人代替人工，實現了電纜隧道巡檢工作的自動化
、智(zhi)能(neng)化(hua)，改(gai)變(bian)了(le)以(yi)往(wang)人(ren)工(gong)進(jin)入(ru)隧(sui)道(dao)檢(jian)查(zha)的(de)落(luo)後(hou)方(fang)式(shi)，減(jian)小(xiao)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du)的(de)同(tong)時(shi)保(bao)障(zhang)了(le)人(ren)身(shen)安(an)全(quan)

，同(tong)時(shi)提(ti)高(gao)電(dian)纜(lan)隧(sui)道(dao)維(wei)護(hu)作(zuo)業(ye)工(gong)作(zuo)的(de)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)，大(da)幅(fu)減(jian)少(shao)人(ren)力(li)成(cheng)本(ben)
，提(ti)高(gao)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)。

　　節省人力並提高運檢效率是變電站智能巡檢機器人的兩大突出優勢。在福建500千伏大園變電站
，過去運維人員需要花1個多小時時間從駐點趕到變電站，再開始準備工作、測溫
、巡視
，又要花去3個ge小xiao時shi，另ling外wai還hai需xu要yao人ren工gong分fen析xi測ce溫wen圖tu片pian

，工gong作zuo量liang大da，耗hao時shi費fei力li。如ru今jin，利li用yong機ji器qi人ren巡xun檢jian係xi統tong，運yun維wei人ren員yuan足zu不bu出chu戶hu，直zhi接jie在zai駐zhu點dian發fa布bu巡xun視shi命ming令ling，機ji器qi人ren可ke以yi自zi動dong采cai集ji巡xun視shi測ce溫wen圖tu片pian並bing進jin行xing智zhi能neng分fen析xi，短duan短duan幾ji分fen鍾zhong便bian將jiang分fen析xi結jie果guo信xin息xi或huo報bao警jing信xin號hao傳chuan至zhi後hou台tai，實shi現xian變bian電dian站zhan的de遠yuan程cheng故gu障zhang判pan別bie。既ji節jie省sheng人ren工gong

、車輛成本，又能提高巡視測溫效率，達到事半功倍的效果。

　　此外
，在低溫、霧霾等惡劣天氣條件下
，機器人更能發揮出人力所不及的作用。今年春節前夕，成都連續數日遭遇霧霾天氣，能見度不足100米。在四川電力檢修公司500千伏尖山變電站內，巡檢機器人“小白”依然能夠按照設定好的路徑完成巡檢任務

，4個小時在站內行走3千米
，在400多個停靠點對800多處檢測點進行全站設備巡檢，實時回傳清晰的設備視頻
、圖片、紅外成像測溫視頻

、數據，自動讀取設備表計，開展遠程巡視、特殊巡視，自動生成巡檢報告和曆史數據趨勢曲線。四川電力檢修公司巡檢機器人項目管理員範強說：“‘小白’在巡檢時距離設備一般在20米內，對設備瞧得很清楚，可見光檢測不會對它造成影響，還可以通過圖像預處理及濾波技術增強照片清晰度；通過三相對比檢測，紅外檢測在惡劣天氣下也相對準確；在巡檢時還會進行設備噪音采集與分析

，識別設備故障
，即使在霧霾天兒依然可以保證檢測的準確性。”他幽默地說，“‘小白’工作很賣力，每天要扭動腦袋1000多次，功不可沒！”

　　采用機器人技術進行變電站巡檢作業，能夠最大限度地發揮機器人巡檢的靈活性
、智(zhi)能(neng)性(xing)，並(bing)同(tong)時(shi)克(ke)服(fu)和(he)彌(mi)補(bu)人(ren)工(gong)巡(xun)檢(jian)存(cun)在(zai)的(de)一(yi)些(xie)缺(que)陷(xian)和(he)不(bu)足(zu)，更(geng)貼(tie)近(jin)於(yu)智(zhi)能(neng)變(bian)電(dian)站(zhan)和(he)無(wu)人(ren)值(zhi)守(shou)變(bian)電(dian)站(zhan)發(fa)展(zhan)的(de)實(shi)際(ji)需(xu)求(qiu)，具(ju)有(you)巨(ju)大(da)的(de)優(you)越(yue)性(xing)，是(shi)智(zhi)能(neng)變(bian)電(dian)站(zhan)和(he)無(wu)人(ren)值(zhi)守(shou)變(bian)電(dian)站(zhan)巡(xun)檢(jian)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)。“變電站智能巡檢機器人用於替代人工完成變電站巡檢中遇到的急、難、險、重和重複性工作。實際運用表明
，機器人運行可靠，檢測準確，實現了變電站全天候
、全方位、全自主智能巡檢，有效降低了勞動強度和運維成本

，提高了巡檢作業和管理的自動化
、智能化水平，已經成了變電站的‘新骨幹’。”慕世友說。

　　電力機器人家族功能互補、協同作戰，更好地解決電網運行管理中的實際問題

　　目前，公司研製的電力機器人涵蓋發電、輸電
、配電
、變電各個領域，種類有20餘種，電力機器人家族可謂“人丁興旺”。近年來，堅強智能電網的快速發展和“三集五大”體係建設
，為電力機器人創造了更多市場機會。公司變電站巡檢機器人已經應用到從110千伏到1000千伏各電壓等級的變電站，遍布山東、北京、天津

、重慶、四川等22個省、直轄市。

　　2013年7月，公司提出變電站智能巡檢機器人推廣應用工作目標，利用3年時間實現智能機器人巡檢作業代替60%以上人工作業，研發成功性能先進

、功能完善、儀器可靈活配置的高、中

、低檔全係列機器人產品
；500（330）千伏及以上變電站智能機器人全覆蓋
；全部省（自治區、直轄市）公司開展智能機器人集中存儲
、集中調配
、集中使用試點。

　　電力機器人的產業化推廣同時也伴隨著功能的不斷升級。從日本留學歸國的山東電科院科技帶頭人魯守銀博士說：“雖然目前我們研發生產的機器人距離人的自主控製還有一定差距，但已具備感知、記憶
、傳輸等仿生學功能。從這層意義上來說
，我們的機器人正逐步向著人工智能化邁進。”

　　作為國內電力機器人技術領域的領軍團隊
，山東電力機器人技術重點實驗室的專家還有一個思路：充分利用公司現有線路清障機器人
、線路作業機器人
、絕緣子串檢測機器人等不同電力機器人的技術優勢
，為供電企業提供線路巡視檢修整體解決方案。

　　“無人機在高空線路檢測上優勢顯著，能夠精準地發現人工巡檢無法察覺的缺陷。巡檢無人機能夠‘看到’，卻無法親自上陣消除缺陷、故障，這就需要別的機器人來幫忙。”山東電科院機器人專業首席專家郭銳說，“不同電力機器人功能互補，形成‘集團作戰’優勢，就可以更好地解決電網運行管理中的實際問題。”

　　可以預見
，未來電力機器人具有更廣闊的發展空間和應用前景。