“這是‘天擎’機(jī)器人，能夠精準(zhǔn)識(shí)別直徑僅4毫米的銷孔，并將配套的銷釘插入其中，相當(dāng)于在百米高空的輸電線路上穿針引線……”7月28日，在2025世界人工智能大會(huì)國(guó)家電網(wǎng)展區(qū)，國(guó)網(wǎng)上海超高壓公司輸電專業(yè)工程師何冰向參會(huì)嘉賓介紹團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新成果。與“天擎”機(jī)器人一同亮相展區(qū)的還有“天樞”自主巡檢機(jī)器狗和上海主網(wǎng)智慧運(yùn)維平臺(tái)。這些成果已在上海主網(wǎng)運(yùn)維中應(yīng)用，大幅提升了運(yùn)維質(zhì)效。
近年來(lái)，上海主網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有220千伏及以上電壓等級(jí)變電站137座、主變壓器440臺(tái)，線路435條、總長(zhǎng)度超5800千米。國(guó)網(wǎng)上海超高壓公司聚焦上海主網(wǎng)運(yùn)維數(shù)智化轉(zhuǎn)型目標(biāo)，加速人工智能應(yīng)用場(chǎng)景建設(shè)，探索新設(shè)備、新技術(shù)在主網(wǎng)運(yùn)維工作中的落地應(yīng)用，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
線路隱患缺陷精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)快速處置
過(guò)去，輸電線路運(yùn)檢工作中發(fā)現(xiàn)銷釘缺失或松動(dòng)等缺陷，大多需要人工爬塔排查消除，耗時(shí)耗力且存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
2022年，“天擎”機(jī)器人投用，集成基于深度學(xué)習(xí)的缺陷檢測(cè)算法和高精度視覺(jué)識(shí)別技術(shù)，能夠準(zhǔn)確識(shí)別絕緣子串上的銷釘缺失等情況。依托“激光雷達(dá)+視覺(jué)SLAM多傳感器融合定位”技術(shù)，“天擎”機(jī)器人能在百米高空中精準(zhǔn)定位隱患點(diǎn)，識(shí)別直徑僅有4毫米的銷孔，完成銷釘抓取、穩(wěn)定對(duì)位、準(zhǔn)確插入等操作，用時(shí)不超過(guò)1分鐘。此外，“天擎”機(jī)器人有著基于超材料的抗電磁干擾外殼，能有效屏蔽特高壓強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾，保障通信控制信號(hào)通暢。
“天擎”機(jī)器人在開(kāi)展高空作業(yè)。
目前，“天擎”機(jī)器人已在±800千伏復(fù)奉線、1000千伏吳塘線和安塘線等特高壓線路上海段運(yùn)維工作中全面應(yīng)用，針對(duì)線路上的銷釘缺失及松動(dòng)隱患開(kāi)展自主作業(yè)，防止金具連接件脫落等故障發(fā)生。
除了銷釘缺失或松動(dòng)等輸電線路本體缺陷，外力破壞也是影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要因素。為了加強(qiáng)外力破壞隱患防范治理，國(guó)網(wǎng)上海超高壓公司研發(fā)應(yīng)用了一系列數(shù)字化成果。
2021年8月，國(guó)網(wǎng)上海超高壓公司組建上海電網(wǎng)輸電數(shù)字化監(jiān)控中心，通過(guò)專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)鐵塔和導(dǎo)線上安裝的8611套智能終端互聯(lián)，應(yīng)用人工智能算法模型實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析輸電通道環(huán)境、線路狀態(tài)、氣象信息等數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)外力破壞隱患和故障，做到24小時(shí)守護(hù)輸電線路安全運(yùn)行。
此外，國(guó)網(wǎng)上海超高壓公司組建上海電網(wǎng)“鷹眼”無(wú)人機(jī)智巡中心，可以遠(yuǎn)程啟動(dòng)輸電巡檢無(wú)人機(jī)，操縱無(wú)人機(jī)自主飛抵隱患點(diǎn)，精準(zhǔn)排查、快速處置監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)的外力破壞隱患等。該公司還通過(guò)優(yōu)化無(wú)人機(jī)機(jī)巢布點(diǎn)，將機(jī)巢半徑4千米范圍內(nèi)的無(wú)人機(jī)響應(yīng)時(shí)間縮短至8分鐘，進(jìn)一步提升了處置效率。
7月29～30日，今年第8號(hào)臺(tái)風(fēng)“竹節(jié)草”影響上海期間，上海電網(wǎng)輸電數(shù)字化監(jiān)控中心與“鷹眼”無(wú)人機(jī)智巡中心協(xié)同發(fā)揮作用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處置異物纏繞導(dǎo)線等隱患18處。
變電站巡檢效率更高運(yùn)維更智能
隨著上海主網(wǎng)發(fā)展，變電站數(shù)量增多，傳統(tǒng)運(yùn)維模式難以滿足變電站精益運(yùn)維需求。2023年，國(guó)網(wǎng)上海超高壓公司結(jié)合主網(wǎng)新一代集控站建設(shè)，啟動(dòng)變電站智能巡檢系統(tǒng)試點(diǎn)建設(shè)，推動(dòng)變電站運(yùn)維轉(zhuǎn)型升級(jí)。目前，該系統(tǒng)已在上海主網(wǎng)6座變電站應(yīng)用。
“天樞”自主巡檢機(jī)器狗在變電站巡檢。
以500千伏三林變電站為例，變電站智能巡檢系統(tǒng)接入了設(shè)備區(qū)域的54臺(tái)攝像頭、3臺(tái)機(jī)器人、3臺(tái)無(wú)人機(jī)等裝置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，智能巡檢點(diǎn)位達(dá)到6356個(gè)，各類表計(jì)接入率達(dá)80.5%。該系統(tǒng)還能開(kāi)展設(shè)備可見(jiàn)光及紅外測(cè)溫等工作，確保不遺漏站內(nèi)設(shè)備隱患缺陷。
“變電站智能巡檢系統(tǒng)可替代約60%的人工防外力破壞巡檢、50%的人工例行巡檢和60%的人工保電回路特巡，使運(yùn)維人員減少重復(fù)性工作，有更多時(shí)間專注于設(shè)備狀態(tài)分析、故障診斷等更復(fù)雜的工作，實(shí)現(xiàn)了人力資源優(yōu)化配置和運(yùn)維效率顯著提升。”三林變電站運(yùn)維人員莊衛(wèi)忠介紹。
今年7月，“天樞”自主巡檢機(jī)器狗在220千伏楊高、練塘、新通變電站試點(diǎn)應(yīng)用，并接入變電站智能巡檢系統(tǒng)，進(jìn)一步提升巡檢效率和隱患識(shí)別準(zhǔn)確率。
“天樞”自主巡檢機(jī)器狗搭載了多模態(tài)智能感知系統(tǒng)，集成高分辨率可見(jiàn)光、紅外熱成像、局部放電超聲傳感技術(shù)，能精準(zhǔn)識(shí)別屏柜內(nèi)信號(hào)指示燈等精密部件及變壓器本體等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，還可以自主執(zhí)行局部放電試驗(yàn)等檢測(cè)任務(wù)。完成“巡邏”后，“天樞”自主巡檢機(jī)器狗還能智能校核巡檢結(jié)果并自動(dòng)上傳記錄，生成巡檢報(bào)告。
形成“智能體+具身智能”運(yùn)維新模式
今年8月，國(guó)網(wǎng)上海超高壓公司基于光明電力大模型開(kāi)發(fā)了上海主網(wǎng)智慧運(yùn)維平臺(tái)，貫通智能巡檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道，整合了設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、高清視頻監(jiān)控流、無(wú)人機(jī)與機(jī)器人回傳信息等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了“智能體+具身智能”主網(wǎng)運(yùn)維新模式。
上海主網(wǎng)智慧運(yùn)維平臺(tái)包括六大智能體，具備巡檢任務(wù)編排、風(fēng)險(xiǎn)判別、缺陷識(shí)別、輔助決策、告警聯(lián)動(dòng)、異物監(jiān)控等功能，還接入生產(chǎn)精益化管控系統(tǒng)、量測(cè)中心、統(tǒng)一視頻平臺(tái)、企業(yè)級(jí)氣象中心、數(shù)據(jù)中臺(tái)、“電網(wǎng)一張圖”等系統(tǒng)平臺(tái)，具備主網(wǎng)線路和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)全要素感知能力，實(shí)現(xiàn)了“感知-決策-執(zhí)行”智能閉環(huán)。
上線以來(lái)，上海主網(wǎng)智慧運(yùn)維平臺(tái)在變電站數(shù)智化運(yùn)維等工作中作用明顯。8月25日，1000千伏練塘變電站值班人員應(yīng)用該平臺(tái)的巡檢任務(wù)編排功能，不到5分鐘就生成了一份詳細(xì)標(biāo)注著站內(nèi)主變壓器運(yùn)行參數(shù)與歷史曲線的分析圖表。隨后，值班人員通過(guò)該平臺(tái)向站內(nèi)智能設(shè)備發(fā)出自主巡檢指令，遠(yuǎn)程操控346臺(tái)智能攝像頭精準(zhǔn)監(jiān)控、巡檢機(jī)器人實(shí)時(shí)測(cè)量運(yùn)行數(shù)據(jù)、無(wú)人機(jī)飛巡監(jiān)控盲區(qū)。該平臺(tái)實(shí)時(shí)將所有智能設(shè)備傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行互聯(lián)分析，對(duì)比歷史運(yùn)行信息，并結(jié)合氣溫等情況預(yù)判潛在隱患，為作業(yè)人員精準(zhǔn)運(yùn)維提供參考。
隨著更多智能設(shè)備和智能體的加入，上海主網(wǎng)智慧運(yùn)維平臺(tái)將進(jìn)一步推動(dòng)主網(wǎng)運(yùn)維向智能協(xié)同轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)修故障”到“主動(dòng)防風(fēng)險(xiǎn)”的升級(jí)。(作者：邸超 供圖：國(guó)網(wǎng)上海超高壓公司)
評(píng)論