检修机器人

机器人应用的领域越来越广泛，能源行业机器人在生产中担任角色越来越重要，在机器人研发过程中需要努力攻克电力机器人新型机构设计、环境立体感知、精准作业控制、边缘人工智能等关键技术，持续提升机器人质量可靠性、使用便捷性、维护简便性。电力行业机器人主要围绕气体绝缘金属封闭开关设备检修机器人、电缆隧道检测机器人、配网带电作业机器人、500千伏架空输电线路带电作业机器人等类别研发及应用，将人工智能技术与电力安全生产紧密融合， 更好地发挥机器人在能源互联网建设中的重要作用。

一、项目背景 二、关键技术 三、项目成果及推广应用 四、未来展望

我国水利水电工程规模和数量均居世界前列，输水建筑物是重要的水利水电基础设施，其安全运行关系国计民生与国家安全。目前，输水建筑物的水下运维以潜水员人工作业为主，安全风险高，技术手段落后，自动化装备匮乏，难以快速高效开展检修工作。报告分析总结了输水建筑物水下检修机器人技术的国内外最新研究进展，介绍了团队承担国家重点研发计划的相关研究工作，包括两种水下巡检运维机器人样机的研制、实验与示范应用。

本项目针对目前电网设备运维的突出问题，攻克了巡检 图像缺陷实时诊断、机器人带电作业、机器人自主巡检等关 键技术，研制了系列化、全方位智能运维装备，构建了电网 设备智能运维体系，实现了“无人值守+立体巡检+集中监控 “的电网设备运维新模式。项目成果推动了“电网设备巡检向以机巡为主的模式转 变、电网设备检修向机器人带电作业检修模式转变、数据分 析向多源融合的智能处理模式转变”，已全面应用于全国 31 个省市自治区及巴基斯坦等一带一路沿线国家，电力机器人 及无人机累计应用九千余套，近三年取得直接经济效益二十 多亿元，经济社会效益显著。

本项目成果针对绝缘于钢帽孤形表面难以夹紧的难题，创新设计了具有内孤形结构的夹持手指，实现对不同盘径绝缘于钢帽的自适应夹持。针对绝缘于串的不同悬挂型式，提出翻跟斗式方法翻越绝缘于，解决了机器人在绝缘于串上难以自由运动的难题。针对受绝缘于泄漏电流影响无法实现绝缘电阻检测的难题，提出了在运绝缘于绝缘电阻精准检测方法，实现对绝缘于阻值的精准检测。项目成果在线路上进行了成功应用，具有广阔的推广价值和良好的社会经济效益，中央电视台等主流媒体多次报道。获得授权专利4项(其中发明专利2项)，发表论文5篇，起草行业标准1项。经查新确认和专家鉴定，项目填补了特高压绝缘子检测机器人技术的国际空白。 特高压输电线路的安全稳定运行，将直接影响到整个大电网的安全稳定。目前，掌握该项技术的单位少，市面上还未见具有相同功能的产品，因此，行业全面推广的前景非常大。项目为特高压智能带电检修机器人的生产提供了技术支撑和标准，并与湖南太平昌盛电器有限公司等厂家合作，实现了规模化生产。目前，该特高压智能带电检修机器人已在湖南得到了广泛应用，下一步将在电力行业全面推广应用。

对输电线路巡视机器人与检修机器人的关键技术、项目成果、推广应用情况及未来发展前景进行介绍。开发了智能带电巡视机器人子系统和检修机器人子系统，攻克了基于多源信息融合的故障特征提取方法，提出了分布式旁路检测方法和机器人上下线方法，研制了输电线路巡视机器人、带电作业机器人梦想I号、梦想II号和绝缘子检测机器人。改变了我国架空输电线路长期依赖人工带电作业的现状。

以长江电力运行管理的世界最大清洁能源走廊入题，历数巨型水电站典型检修场景及检修特点。通过巨型水电站运维检修需求，介绍由长江电力研发的三大类十余种水电站专用运维检修机器人及其应用实例。最后对下一阶段水电站专用机器人的发展进行展望。

电力机器人技术

电力金具是架空输电线路的重要组成部件之一，负责杆塔、导地线间的连接、接续、保护等工作。近年来，随着我国电力行业特别是特高压线路建设的迅速发展，伴随着我国输电线路输送量大、跨越距离长，以及需经过各种复杂的气候及地貌地区等特点，电力系统对架空输电线路电力金具的电气性能、机械性能、可靠性、耐久性、节能性、经济性等都提出了更高的要求。从生产设计源头上，通过对近 10 年出现的各类金具的典型缺陷分析，优化金具结构型式，采用组合结构，采用新工艺、新材料制造，降低金具尺寸和重量，提高金具防腐、耐磨等性能；从检修上，设计符合生产需求、满足运行规定要求的检修机器人，提高金具更换效率，保证金具检修质量。打造资源节约、环境友好的节能环保型新型电力金具生产运检系统，全面提升金具各项性能。

带电作业