巡检机

电力机器人技术

1、总体情况 2、应用效果 3、下一步工作 4、展望

主要阐述申昊科技在机器人可持续服务的思考与实践。申昊科技以“工业健康有申昊，排除故障不再难”为企业使命，不断深化机器人可持续巡检服务能力。从稳定、智能、开放、精细及高效等维度来说明所进行的研究，包括AI图像识别、导航算法优化、融合感知等技术，并进一步结合实践情况来证明此类研究价值。申昊倡导构建机器人可持续服务能力不仅着眼于过去和现在，更着眼于未来，通过强化机器人的服务性本质，使得巡检机器人持续焕发生命力。

智能巡检系统对变电站设备工作状态自动巡检过程中，可以识别变电设备的外观状态，但是采用二维图像识别技术无法精确识别变电设备的精细状态，因而不能完全达到智能电网无人化巡检的要求。 深圳供电局结合3D扫描技术以及机器人自动巡检技术，开发了一种基于智能巡检机器人搭载高精度三维激光扫描仪对变电设备进行识别的系统。巡检机器人在巡检过程中，自动监测变电设备形变、位移、位置状态的巡检系统。本文以隔离开关为例，介绍机器人将模板点云和巡检点云数据进行匹配识别、最终精确识别刀闸合闸位置的过程。 本系统识别速度快，应用范围广，具有很大的推广价值。

结合近年中国电科院所承担的国家电网公司变电站巡检机器人性能集中试验检测情况，对变电机器人性能检测关键指标试验结果进行研究分析总结。同时介绍了中国电科院牵头开展的《变电站巡检机器人检测技术规范》电力行业标准编制工作进展和标准中关键试验项目的编制情况。

立足电网智能巡视业务，以巡检机器人为载体，以图像/视频流缺陷分析技术为核心，综合无人机、摄像头、声纹等各类感知终端，提供涵盖单站/区域型智能巡视、集控站智能巡视应用和PMS中台智能管控应用的系统解决方案，满足不同场景生产管控需求，全面提升变电站的监视、巡视、预警、决策和现场管控的智能化水平，有效支撑变电运维“两个替代”。

首先分享了“变电站智能辅助监控系统”的建设经验与应用心得。该系统采用了核心层、应用层、终端层的系统设计框架，集成了变电站智能辅助控制、安防监控、机器人巡检、在线监测等多个子系统，实现了对SCADA系统数据、设备台账资产数据等业务数据的接入，构成智慧变电站管理体系平台，最终以3D可视化变电站为展现方式，通过AR实景技术提供沉浸式体验。就未来发展而言，凭借变电站智能辅助监控系统的设备、软件平台优势，可进一步拓展系统监控功能的覆盖深度和广度，将现有分散的文明施工监控、现场施工安全、营业厅监控、巡检机器人、输配电在线监测等系统全面整合，形成一个全新的功能更加强大的监控中心，真正做到运用先进的智能管理技术，安全有效地对变电站进行管控。

变电运维工作是变电站安全稳定运行的重要保障，随着大电网建设的不断推进，变电站设备数量迅猛增长，依据电网公司设备部智能运检体系规划，针对当前变电站工作量激增与人员相对短缺的矛盾以及变电站智慧化水平有限等问题，并且随着计算机技术和人工智能技术不断飞速发展，提出了智慧变电站解决方案，自主研发面向变电站的智能巡检机器人、变电站智能消防机器人、避雷器在线监测、智能声纹检测系统、厂站图像识别联合巡视设备、变电信息综合处理系统等系列产品，攻关可见光/红外图像识别、声纹识别、边缘计算等人工智能关键技术。

随着我国国民经济的持续快速发展，传统巡检作业方式已经不适应现代化电网建设与发展的需求。“坚强智能电网”急需“坚强”、“智能”的电力巡检和维护方式，以实现线路巡检技术智能化，改变检修手段粗放的面貌，为线路巡视提供安全、高效手段，保障电网安全运行。与智能电网发展目标相比，现有线路巡检工作还存在以下问题：智能巡检装置缺乏，传统巡检效率低；机器人巡检实用化程度不高；存在巡检官区；无人机续航能力不足；无人机巡检作业手段乏。 本项目主要研究线路巡检机器人与无人机技术的结合以及在输电线路巡检中的作用。通过飞行器气动优化、电源系统管理优化、机体轻量化设计、云台轻量化设计以及高效推进系统匹配研究显著提升飞行系统的能力，增大其抗风能力、提升飞行的稳定性，为机器人落线离线功能提供重要支撑。实现了两栖机器人的飞行落线与离线功能，大幅提升机器人的可使用程度。机器人可以在线上行走作业，相对于传统无人机巡检，更加稳定，续航能力提升15倍，并且可以进行近距离的清障等作业。

首先介绍了配网机器人研究背景和意义，配网机器人控制技术的主要分类：自主控制技术、遥操作控制技术、共享控制技术，并分析了配网机器人控制技术面临的关键技术问题。接着，对东南大学机器人传感与控制技术研究所在配网机器人控制技术方面的研究进展和技术创新工作作了叙述；最后介绍了东南大学联合多家单位开展有关电力巡检机器人的应用情况。