DQZHAN讯：电力机器人：守护智能电网的科技新兵
说起“人工智能”这个词，人们马上会联想到一些非真实的东西：“和人一样的机器!”实际上，自从进入工业社会，人类对“人工智能”的探索就没有停止过。20世纪60年代以来，随着计算机技术的飞速发展，智能机器人的研究开始进入实质性阶段。经过几十年的发展，目前，基于感觉控制的智能机器人(又称**代机器人)已达到实际应用阶段，基于知识控制的智能机器人(又称自主机器人或下一代机器人)也取得较大进展。
电力机器人是服务于电力系统生产的特种机器人，具有一种或多种拟人功能，可代替或辅助人工进行设备巡检、带电抢修和维护作业等。它的出现有赖于20世纪国内外科学技术的迅猛发展。与发达国家相比，我国电力机器人研究的起步时间较晚，在技术水平、实用化程度等方面都存在较大差距。
面对潜力巨大的电力机器人市场，国家电网公司从生产实际出发，瞄准国际**水平开展核心技术研究。从科研攻关到形成产业化推广，国家电网公司电力机器人产业走过了一段不寻常的发展之路。
国网山东省电力公司依托山东电科院，是国内较早开展电力机器人研发的单位之一。1999年，山东电科院就开始“试水”机器人核心技术研究，建立了“电力机器人技术重点实验室”(后被国家电网公司命名为“电力机器人技术重点实验室”)。十几年间，开展了线路带电作业机器人、巡线检测无人机、绝缘子串检测机器人的研发。产品覆盖发电、输电、变电、配电领域，树立了技术上的优势地位。
变电站巡检机器人称得上是众多产品中的佼佼者。从2000年开始，国网山东电力将变电站智能机器人巡检系统列入科研计划。2002年9月，该领域的研发项目被列入国家“863”计划，成为该公司头个“863”项目。研发人员先后攻克了强电磁防护、导航定位、设备图像模式识别、自动充电等技术难题，项目于2005年通过验收，并在500千伏济南长清变电站投入运行。山东电科院副院长慕世友说：“国内大多数机构对变电站巡检机器人的研究是从2006年以后才起步的。我们动手早，瞄准了国际**水平，提前进行关键领域的技术研发和储备，这是我们成功的经验。”
2013年10月，从国家知识产权局传来喜讯，由国网山东电力独立自主开发的项目——变电站巡检机器人，在第十五届中国**奖评选的众多参赛作品中脱颖而出，一举夺得金奖。
采用机器人巡检代替人工巡检，有效降低了运维成本，提高了巡检作业和管理的自动化、智能化水平
4月14日，在浙江临安青山湖科技城的地下隧道里，一个长相很萌的小机器人正在“闲庭信步”，一双大眼睛左顾右盼、上下扫描。青山湖科技城地下隧道全长1.1千米，是浙江省内规模*大的智能化电力电缆隧道。今年3月底，这个由杭州供电公司与浙江大学合作开发的*新一代轮式巡检机器人正式投入使用，为春检注入智能化的新能量。
以机器人巡检代替人工巡检到底有哪些好处?以浙江临安的这台机器人为例，它具备了高清可视化巡检、红外测温功能，并可以实现可见光和红外视频的录制与分析;可按不同的工作需求，在电缆廊道内进行无轨道行进，自动完成定时巡检;还拥有自主充电功能，电量不足时将自主移动至预设的充电点进行充电。以机器人代替人工，实现了电缆隧道巡检工作的自动化、智能化，改变了以往人工进入隧道检查的落后方式，减小劳动强度的同时保障了人身**，同时提高电缆隧道维护作业工作的工作效率和可靠性，大幅减少人力成本，提高经济效益。
节省人力并提高运检效率是变电站智能巡检机器人的两大突出优势。在福建500千伏大园变电站，过去运维人员需要花1个多小时时间从驻点赶到变电站，再开始准备工作、测温、巡视，又要花去3个小时，另外还需要人工分析测温图片，工作量大，耗时费力。如今，利用机器人巡检系统，运维人员足不出户，直接在驻点发布巡视命令，机器人可以自动采集巡视测温图片并进行智能分析，短短几分钟便将分析结果信息或报警信号传至后台，实现变电站的远程故障判别。既节省人工、车辆成本，又能提高巡视测温效率，达到事半功倍的效果。
此外，在低温、雾霾等恶劣天气条件下，机器人更能发挥出人力所不及的作用。今年春节前夕，成都连续数日遭遇雾霾天气，能见度不足100米。在四川电力检修公司500千伏尖山变电站内，巡检机器人“小白”依然能够按照设定好的路径完成巡检任务，4个小时在站内行走3千米，在400多个停靠点对800多处检测点进行全站设备巡检，实时回传清晰的设备视频、图片、红外成像测温视频、数据，自动读取设备表计，开展远程巡视、特殊巡视，自动生成巡检报告和历史数据趋势曲线。四川电力检修公司巡检机器人项目管理员范强说：“‘小白’在巡检时距离设备一般在20米内，对设备瞧得很清楚，可见光检测不会对它造成影响，还可以通过图像预处理及滤波技术增强照片清晰度;通过三相对比检测，红外检测在恶劣天气下也相对准确;在巡检时还会进行设备噪音采集与分析，识别设备故障，即使在雾霾天儿依然可以保证检测的准确性。”他幽默地说，“‘小白’工作很卖力，每天要扭动脑袋1000多次，功不可没!”
采用机器人技术进行变电站巡检作业，能够*大限度地发挥机器人巡检的灵活性、智能性，并同时克服和弥补人工巡检存在的一些缺陷和不足，更贴近于智能变电站和无人值守变电站发展的实际需求，具有巨大的优越性，是智能变电站和无人值守变电站巡检技术的发展方向。“变电站智能巡检机器人用于替代人工完成变电站巡检中遇到的急、难、险、重和重复性工作。实际运用表明，机器人运行可靠，检测准确，实现了变电站全天候、全方位、全自主智能巡检，有效降低了劳动强度和运维成本，提高了巡检作业和管理的自动化、智能化水平，已经成了变电站的‘新骨干’。”慕世友说。
电力机器人家族功能互补、协同作战，更好地解决电网运行管理中的实际问题。
目前，公司研制的电力机器人涵盖发电、输电、配电、变电各个领域，种类有20余种，电力机器人家族可谓“人丁兴旺”。近年来，坚强智能电网的快速发展和“三集五大”体系建设，为电力机器人创造了更多市场机会。公司变电站巡检机器人已经应用到从110千伏到1000千伏各电压等级的变电站，遍布山东、北京、天津、重庆、四川等22个省、直辖市。
2013年7月，公司提出变电站智能巡检机器人推广应用工作目标，利用3年时间实现智能机器人巡检作业代替60%以上人工作业，研发成功性能先进、功能完善、仪器可灵活配置的高、中、低档全系列机器人产品;500(330)千伏及以上变电站智能机器人全覆盖;全部省(自治区、直辖市)公司开展智能机器人集中存储、集中调配、集中使用试点。
电力机器人的产业化推广同时也伴随着功能的不断升级。从日本留学归国的山东电科院科技带头人鲁守银博士说：“虽然目前我们研发生产的机器人距离人的自主控制还有一定差距，但已具备感知、记忆、传输等仿生学功能。从这层意义上来说，我们的机器人正逐步向着人工智能化迈进。”
作为国内电力机器人技术领域的领军团队，山东电力机器人技术重点实验室的专家还有一个思路：充分利用公司现有线路清障机器人、线路作业机器人、绝缘子串检测机器人等不同电力机器人的技术优势，为供电企业提供线路巡视检修整体解决方案。
“无人机在高空线路检测上优势显著，能够精准地发现人工巡检无法察觉的缺陷。巡检无人机能够‘看到’，却无法亲自上阵消除缺陷、故障，这就需要别的机器人来帮忙。”山东电科院机器人专业**专家郭锐说，“不同电力机器人功能互补，形成‘集团作战’优势，就可以更好地解决电网运行管理中的实际问题。”
可以预见，未来电力机器人具有更广阔的发展空间和应用前景。

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