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12月12日，氣溫已達零下2攝氏度，在山東電力科學研究院院內的220千伏智能變電站，寒風中只有一個身高1.1米的白色機器人在巡視設備，它就是山東電科院自主研發的變電站巡檢機器人。在剛剛結束的“中國優秀工業設計獎”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。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。”說起最早的研發過程，山東電力科學研究院所屬魯能智能技術有限公司總經理厲秉強感慨頗深。
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研究”項目被國家電網公司列為重大科技專項課題；2007年，第三代機器人產品走出山東，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。智能公司技術總監韓磊說，2007年11月，山東電力與南方電網簽署變電站設備巡檢機器人合同，這對機器人的廣泛應用，有著重要意義。
隨著國家電網公司智能電網及智能變電站的建設試點，2010年，山東電科院開展了適應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部工程服務部經理鹿寧說：“今年年初，我們建成了世界首條變電站巡檢機器人生產線，實現了小批量生產，年設計生產能力達120臺。2月，我們在山東省內首批推廣的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）站的成功應用，標志著我們的產品應用范圍已經覆蓋110千伏到1000千伏各電壓等級變電站及換流站。”
應用機器人巡檢可大量減少成本
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展的實際需求，具有巨大的優越性，這是智能變電站和無人值守變電站巡檢技術的發展方向，具有廣闊的發展空間和應用前景。
截至目前，變電站巡檢機器人已為用戶發現幾十處事故隱患，通過機器人的提前預警，及時進行處理，避免了重大電力事故，得到用戶的好評。巡檢機器人的應用能夠每周減少人員實際工作量約26小時，平均每天節約社會勞動時間4小時，大大減少時間成本。
據了解，變電站智能巡檢機器人的推廣應用將進一步提高電力生產運行的自動化水平，為電力安全生產提供更多保障。在500千伏長清變電站投運后，中央電視臺、人民日報、新華網等各大媒體均進行了相關報道，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：“我們現在正在著手開展第五代機器人的研發工作。今后，我們將進一步加快提升自主創新能力，堅持以高水平的研究成果持續推進電力企業科技進步，為電力事業作出更大的貢獻。”
【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、重和重復性工作，屬國內首創。可以攜帶紅外熱像儀、可見光CCD等有關的電站設備檢測裝置，以自主和遙控的方式，代替人對室外高壓設備進行巡測，以便及時發現電力設備的內部熱缺陷、外部機械或電氣問題如異物、損傷、發熱、漏油等等，給運行人員提供診斷電力設備運行中的事故隱患和故障先兆的有關數據。在值班人員不便于巡視時或惡劣天氣情況下，無需監控人員的參與，該產品可按照固定的路線進行巡檢。該產品能夠實現變電站全天候、全自主巡檢，有效降低勞動強度，降低變電站運維成本，提高巡檢作業和管理的自動化和智能化水平。
【對話】
機器人巡檢技術達到國際先進水平
在變電站智能巡檢機器人獲得“中國優秀工業設計獎”金獎后，記者來到山東電力科學研究院所屬魯能智能技術有限公司，對該機器人的研發團隊進行了采訪。
記者：為什么要開發變電站智能巡檢機器人？
孟杰（智能公司研發中心主任工程師）：傳統的人工巡檢方式存在著勞動強度大、工作效率較低、檢測質量分散、手段單一等不足，人工檢測的數據也無法準確、及時地接入管理信息系統。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險，大風、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，我們想到了要研發一種可以自主巡檢的機器人。
記者：機器人巡檢有哪些優越性？
韓磊（智能公司技術總監）：機器人通過精確的自主導航和設備定位，按最優路徑規劃對室外高壓設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，非接觸式采集設備的紅外熱圖、圖像和音頻等信息，自動識別設備的熱缺陷、外觀異常，如導線散股斷裂、部件損傷、滲漏油、有附著物等。還可以觀察開關或刀閘的位置、儀表讀數、油位計位置等，生成統一規范的告警事項和巡檢報告，向運行人員發出告警信息，并為設備狀態檢修提供基礎數據。我們的機器人還可接入變電站的固定視頻監測點，覆蓋機器人無法到達的觀測死角，實現全站的視頻監測。可應用于無人值守、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備的巡檢作業，保障了電網安全可靠運行。
記者：機器人是如何進行這么復雜的巡檢工作的？
張斌（智能公司機器人事業部技術總監）：機器人智能化程度高，全自主運行并執行巡視任務，無需人工輔助，巡視任務可自由配置，可定制巡視路線和檢測設備，巡視周期和時間支持多種設定模式，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，當機器人完成巡視任務后，返回充電室自動充電。目前，山東電科院的研發人員還在變電站巡檢機器人原有巡檢功能基礎上，增加了變電站設備異物識別和設備異常聲音采集與分析功能，為變電站設備巡檢提供了新型的技術檢測手段。基于聲音辨別電力設備故障檢測技術，填補了機器人巡檢領域的空白，已經達到國際先進水平。
記者：未來的巡檢機器人研發有哪些目標？
厲秉強（智能公司總經理）：未來巡檢機器人的研究目標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航方式。我們將繼續完善機器人的各項功能。改進現有輪式移動平臺的結構設計，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巡檢機器人。此外，為實現機器人在變電站強電磁環境下高精度的定位和導航，我們還將研究并應用激光、視覺、光學、慣性、磁等多種導航及組合導航方式，提高機器人環境適應性。
來源：亮報