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摘要：  氣溫已達零下2攝氏度，在山東電力科學(xué)研究院院內(nèi)的220千伏智能變電站，寒風(fēng)中只有一個身高1.1米的白色機器人在巡視設(shè)備，它就是山東電科院自主研發(fā)的變電站巡檢機器人。在剛剛結(jié)束的“中國優(yōu)秀工業(yè)設(shè)計獎”頒獎儀式上，“變電站智能巡檢機器人”獲得金獎。

關(guān)鍵字：  機器人，變電站，換流站

12月12日，氣溫已達零下2攝氏度，在山東電力科學(xué)研究院院內(nèi)的220千伏智能變電站，寒風(fēng)中只有一個身高1.1米的白色機器人在巡視設(shè)備，它就是山東電科院自主研發(fā)的變電站巡檢機器人。在剛剛結(jié)束的“中國優(yōu)秀工業(yè)設(shè)計獎”頒獎儀式上，“變電站智能巡檢機器人”獲得金獎。

建成世界首條變電站巡檢機器人生產(chǎn)線

“早在2002年，變電站智能巡檢機器人被列為國家‘863計劃’項目，山東電力就投入到了機器人的研發(fā)。到2005年，僅用3年時間，機器人通過了國家科技部組織的‘863計劃’驗收?！闭f起最早的研發(fā)過程，山東電力科學(xué)研究院所屬魯能智能技術(shù)有限公司總經(jīng)理厲秉強感慨頗深。

2005年10月，第二代變電站智能巡檢機器人在長清500千伏變電站投入實際運行;2006年11月，“變電站智能巡檢機器人實用化技術(shù)研究”項目被國家電網(wǎng)公司列為重大科技專項課題;2007年，第三代機器人產(chǎn)品走出山東，在天津500千伏吳莊變電站成功投運，這是該成果首次推向市場。智能公司技術(shù)總監(jiān)韓磊說，2007年11月，山東電力與南方電網(wǎng)簽署變電站設(shè)備巡檢機器人合同，這對機器人的廣泛應(yīng)用，有著重要意義。

隨著國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)及智能變電站的建設(shè)試點，2010年，山東電科院開展了適應(yīng)智能化變電站需求的第四代智能巡檢機器人的研究。第四代機器人在浙江金華蘭溪500千伏變電站和青島午山220千伏變電站智能化改造項目中投入運行。智能公司機器人事業(yè)部工程服務(wù)部經(jīng)理鹿寧說：“今年年初，我們建成了世界首條變電站巡檢機器人生產(chǎn)線，實現(xiàn)了小批量生產(chǎn)，年設(shè)計生產(chǎn)能力達120臺。2月，我們在山東省內(nèi)首批推廣的10臺機器人全部投入運行。6月，機器人在1000千伏特高壓晉東南(長治)站的成功應(yīng)用，標(biāo)志著我們的產(chǎn)品應(yīng)用范圍已經(jīng)覆蓋110千伏到1000千伏各電壓等級變電站及換流站?！?/P>

應(yīng)用機器人巡檢可大量減少成本

采用機器人技術(shù)進行變電站巡檢作業(yè)，能夠最大限度地發(fā)揮人工巡檢的靈活性、智能性，并同時克服和彌補人工巡檢存在的一些缺陷和不足，更貼近于智能變電站和無人值守變電站的發(fā)展的實際需求，具有巨大的優(yōu)越性，這是智能變電站和無人值守變電站巡檢技術(shù)的發(fā)展方向，具有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。

截至目前，變電站巡檢機器人已為用戶發(fā)現(xiàn)幾十處事故隱患，通過機器人的提前預(yù)警，及時進行處理，避免了重大電力事故，得到用戶的好評。巡檢機器人的應(yīng)用能夠每周減少人員實際工作量約26小時，平均每天節(jié)約社會勞動時間4小時，大大減少時間成本。

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據(jù)了解，變電站智能巡檢機器人的推廣應(yīng)用將進一步提高電力生產(chǎn)運行的自動化水平，為電力安全生產(chǎn)提供更多保障。在500千伏長清變電站投運后，中央電視臺、人民日報、新華網(wǎng)等各大媒體均進行了相關(guān)報道，特別是北京奧運會保電和上海世博會保電期間，機器人在濟南長清、天津吳莊、廣西南寧和浙江嘉興日夜值守，確保這四個樞紐變電站安全運行。

山東電力集團公司副總工程師、電科院院長王傳慶說：“我們現(xiàn)在正在著手開展第五代機器人的研發(fā)工作。今后，我們將進一步加快提升自主創(chuàng)新能力，堅持以高水平的研究成果持續(xù)推進電力企業(yè)科技進步，為電力事業(yè)作出更大的貢獻?！?/P>

【鏈接】

變電站智能巡檢機器人

變電站智能巡檢機器人用于替代人工完成變電站巡檢中遇到的急、難、險、重和重復(fù)性工作，屬國內(nèi)首創(chuàng)?？梢詳y帶紅外熱像儀、可見光CCD等有關(guān)的電站設(shè)備檢測裝置，以自主和遙控的方式，代替人對室外高壓設(shè)備進行巡測，以便及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的內(nèi)部熱缺陷、外部機械或電氣問題如異物、損傷、發(fā)熱、漏油等等，給運行人員提供診斷電力設(shè)備運行中的事故隱患和故障先兆的有關(guān)數(shù)據(jù)。在值班人員不便于巡視時或惡劣天氣情況下，無需監(jiān)控人員的參與，該產(chǎn)品可按照固定的路線進行巡檢。該產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)變電站全天候、全自主巡檢，有效降低勞動強度，降低變電站運維成本，提高巡檢作業(yè)和管理的自動化和智能化水平。

【對話】

機器人巡檢技術(shù)達到國際先進水平

在變電站智能巡檢機器人獲得“中國優(yōu)秀工業(yè)設(shè)計獎”金獎后，記者來到山東電力科學(xué)研究院所屬魯能智能技術(shù)有限公司，對該機器人的研發(fā)團隊進行了采訪。

記者：為什么要開發(fā)變電站智能巡檢機器人?

孟杰(智能公司研發(fā)中心主任工程師)：傳統(tǒng)的人工巡檢方式存在著勞動強度大、工作效率較低、檢測質(zhì)量分散、手段單一等不足，人工檢測的數(shù)據(jù)也無法準(zhǔn)確、及時地接入管理信息系統(tǒng)。隨著無人值守模式的推廣，巡視工作量越來越大，巡檢到位率、及時性無法保證。此外，在高原、缺氧、寒冷等地理條件或惡劣天氣條件下，人工巡檢還存在較大安全風(fēng)險，大風(fēng)、霧天、冰雪、冰雹、雷雨等惡劣天氣下，也無法及時進行巡檢。為了解決這些困難，我們想到了要研發(fā)一種可以自主巡檢的機器人。

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記者：機器人巡檢有哪些優(yōu)越性?

韓磊(智能公司技術(shù)總監(jiān))：機器人通過精確的自主導(dǎo)航和設(shè)備定位，按最優(yōu)路徑規(guī)劃對室外高壓設(shè)備進行自主或遙控巡視，通過機器視覺、紅外測溫、聲音檢測等方法，非接觸式采集設(shè)備的紅外熱圖、圖像和音頻等信息，自動識別設(shè)備的熱缺陷、外觀異常，如導(dǎo)線散股斷裂、部件損傷、滲漏油、有附著物等。還可以觀察開關(guān)或刀閘的位置、儀表讀數(shù)、油位計位置等，生成統(tǒng)一規(guī)范的告警事項和巡檢報告，向運行人員發(fā)出告警信息，并為設(shè)備狀態(tài)檢修提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。我們的機器人還可接入變電站的固定視頻監(jiān)測點，覆蓋機器人無法到達的觀測死角，實現(xiàn)全站的視頻監(jiān)測。可應(yīng)用于無人值守、少人值守變電站或智能變電站，尤其在高原、寒冷等地理條件或惡劣天氣條件下，代替或輔助人工完成變電站設(shè)備的巡檢作業(yè)，保障了電網(wǎng)安全可靠運行。

記者：機器人是如何進行這么復(fù)雜的巡檢工作的?

張斌(智能公司機器人事業(yè)部技術(shù)總監(jiān))：機器人智能化程度高，全自主運行并執(zhí)行巡視任務(wù)，無需人工輔助，巡視任務(wù)可自由配置，可定制巡視路線和檢測設(shè)備，巡視周期和時間支持多種設(shè)定模式，具備超聲停障、偏離減速、出軌自停等安全防護功能。充電室配備自動門和充電箱，當(dāng)機器人完成巡視任務(wù)后，返回充電室自動充電。目前，山東電科院的研發(fā)人員還在變電站巡檢機器人原有巡檢功能基礎(chǔ)上，增加了變電站設(shè)備異物識別和設(shè)備異常聲音采集與分析功能，為變電站設(shè)備巡檢提供了新型的技術(shù)檢測手段。基于聲音辨別電力設(shè)備故障檢測技術(shù)，填補了機器人巡檢領(lǐng)域的空白，已經(jīng)達到國際先進水平。

記者：未來的巡檢機器人研發(fā)有哪些目標(biāo)?

厲秉強(智能公司總經(jīng)理)：未來巡檢機器人的研究目標(biāo)是提高巡檢機器人的智能性、運動靈活性，以及高精度和配置簡便的導(dǎo)航方式。我們將繼續(xù)完善機器人的各項功能。改進現(xiàn)有輪式移動平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高運行速度和越障能力;增強機器人自我防護能力，增加障礙識別和繞障能力;研制基于履帶式移動平臺可爬樓梯的變電站室內(nèi)巡檢機器人。此外，為實現(xiàn)機器人在變電站強電磁環(huán)境下高精度的定位和導(dǎo)航，我們還將研究并應(yīng)用激光、視覺、光學(xué)、慣性、磁等多種導(dǎo)航及組合導(dǎo)航方式，提高機器人環(huán)境適應(yīng)性。