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走在电力机器人技术的前沿
2016-10-13
    10月11日,第四届国际电力机器人学术会议在济南隆重召开,国网山东省电力公司的电力机器人家族闪亮登场,征服了来自加拿大、德国、巴西、韩国、澳大利亚等国家的电力机器人技术研究专家和高层决策人员,引来赞声一片。

 

    “山东电力从1999年就开展了电力机器人的研发,承担了三项国家‘863计划’项目。”国网山东省电力公司总工程师李荣说,“我们自主研发了20余种电力机器人,覆盖发、输、变、配、用等电力行业各环节,不同电力机器人功能互补、‘集团作战’,帮客户解决电网运行管理中的实际问题。”

 

[B]变电站“智能卫士”独当一面[/B]

 

    10月6日凌晨2点,我国首座500千伏智能变电站——浙江500千伏芝堰变电站内,一台身高不足一米的白色机器人忽闪着“大眼睛”进行巡检。变电站智能巡检机器人项目负责人李冬松说,自2010年10月投运以来,机器人每天三次在站内巡检,每天要“扭动脑袋”700多次,将巡检数据及图片实时传输给后台,显著减轻了变电站值班人员的工作强度。

 

    自2005年研制出国内首台变电站设备巡检机器人后,国网山东电力的研发团队现已研制出四代变电站设备巡检机器人。建成了国内最大的电力机器人及自动化设备研发、生产及测试基地,年生产能力达500余台。

 

    作为国内电力特种机器人行业的创领者,国网山东电力实现了从110千伏到1000千伏全部电压等级变电站的覆盖,市场占有率达51%。这些已经“上岗”的机器人经受住了高温、狂风、暴雨、冰雪、高原、大雾等恶劣环境的考验,实现了变电站全天候、全方位、全自助智能巡检和监控。

 

    变电站智能巡检机器人获多项殊荣:2009年荣获“山东省科技进步一等奖”;2012年荣获国家工信部颁发的“中国优秀工业设计奖”金奖;2013年荣获“第十五届中国专利奖外观专利金奖”。截至目前,该成果获授权专利203项,发明专利26项。

 

[B]“智能巡线千里眼”屡建奇功[/B]

 

    除了地上跑的,还研发了天上飞的。“智能巡线千里眼”无人机巡检系统可与人工和直升机协同开展复杂地理环境下的常规、状态及特殊巡检,实现对杆塔、绝缘子串、导线等输电线路设备缺陷的全自主、全方位检测。

 

    2011年9月27日,队员们研发的固定翼无人机智能巡检系统首次在500千伏光州—大泽输电线路进行巡检,巡检系统传回了清晰的实时图像数据,成功检测到了线路上预设的10余处故障点。

 

    2012年10月20日,乌鞘岭、金银滩、青海湖、可可西里……在这些人迹罕至的高海拔苦寒之地,团队成员忍受着高原反应,选取了10个不同机型的无人机,历时一个月,长途跋涉6000余公里,确定了海拔2800—4767米区域无人机最高飞行高度、带载能力、控制精度等参数,开创了国内先河。

 

    无人机飞行巡检可以利用空中优势,全方位、高精度检查线路情况,弥补人工巡检的不足。该成果先后获得“国家电网公司科技进步一等奖”、“中国电力科学技术三等奖”、“国家能源科技进步三等奖”等多个奖项。

 

    2012年,国网山东省电力公司在全国率先实现无人机巡检常态化,先后在山东烟台、青岛、济宁、威海,福建厦门等地进行了飞行巡检,截至目前累计巡检1876公里,发现缺陷和异常538处。

 

[B]架空输电线路机器人“孪生兄弟”多[/B]

 

    国网山东电力研制的在架空输电线路上爬行的电力机器人,有特别多的“孪生兄弟”,有的装上刀具可以清除线路覆冰,有的装上摄像头可以巡视线路,有的甚至可以跨越障碍执行任务。

 

    2008年初的那场雪灾深深刺痛着电力机器人项目组每个科研人员的心!项目组成员、现任山东鲁能智能公司研发中心副主任的郭锐说:“我们一定要研制出可以在架空输电线路上进行除冰、检测等带电维护作业的机器人!”2009年6月8日,当看到机器人在测试中圆满完成地线移动、模拟除冰、在线视频采集等试验项目时,项目组成员激动地拥抱在一起!该成果经专家鉴定达到了国际先进水平。目前,该机器人已经成功应用于山东电力检修公司和南方电网超高压输电公司柳州局的500千伏线路上。

 

    2013年4月19日,德州市武城县杨庄村,银东直流输电系统1894号塔上,一架如“蜘蛛”般的机器人附着在绝缘子串上,在科研人员的遥控下检测绝缘子的潜在故障。这是国网山东电力自主研发的一种能附着在线路绝缘子串上开展作业的机器人,开创了世界上首次利用机器人开展±660千伏绝缘子检测作业的先例。2013年10月,绝缘子串检测机器人经蔡鹤臯院士、顾国彪院士、雷清泉院士等专家组成的鉴定委员会鉴定,达到了国际领先水平。

 

[B]“特种”电力机器人各显神通[/B]

 

    2012年,国网山东电力的研发团队研制成功了国内首个阀厅智能巡检机器人,并于2013年陆续推广应用到换流站,填补了国内机器人在阀厅检测中的空白。

 

    2015年,国网山东电力启动了隧道智能巡检机器人的研发,年底完成了样机试制,并在济南八涧堡电力隧道投入运行。该机器人不但检测设备精准,而且实现了对隧道内的环境、设备、人员、道路的全天候自主巡检和自主充电。

 

    为解决人工带电作业的问题和局限性,国网山东省电力公司科研团队还研制了变电站设备带电水冲洗机器人。2014年11月,该成果经鉴定达到国际领先水平。该机器人提高了清洗作业效率和设备清洗的质量,降低了电网污闪事故的发生概率。

 

    李荣说:“在机器人的行业里,我们最懂电力,在电力行业内,我们最懂机器人。”这话很霸气。国网山东电力科研团队每个人的梦想凝聚成了一个响彻云霄的愿景——用技术推动电力机器人进步,永远站在行业制高点!
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