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智能巡检机器人 电力行业“工业4.0”的浙江样本
记者 吴行妙 通讯员 金朦朦 唐昊
　　展示智能技术在电力生产中的应用成果，促进智能机器人在全国范围内的推广应用。5月28日，国家电网公司变电站智能巡检机器人应用现场交流会在温州召开。
　　在会上，国家电网对下一阶段机器人应用工作进行了部署，要求根据机器人特点，增加巡视深度，扩大巡视范围，加强后台管理，对后台进行统一；在招标上对机器人技术标准、技术条件提出更细的要求；加强机器人管理，完善制度，提升实用性，进一步开发智能化机器人，增强其适应性；变电站建设与设计要考虑机器人通道、表计等，加强数据分析和管理，强化机器人本身的智能分析和后台分析，尤其做好纵向分析。
　　近年来，国家电网大力推广变电站智能巡检机器人，开展管理和技术创新，已全面实现机器人视觉检测、红外测温、远程控制、智能分析、缺陷管理、闸刀和开关状态判别、微气象数据采集分析及自主充电等功能的应用，辅助运维人员开展例行巡检等工作。
　　随着国家电网公司&建设坚强智能电网&总体发展目标和规划的提出以及调控一体运行模式的推广，集成自动化、机械、人工智能、计算机等高新尖端科技的机器人将成为推动电力行业&工业4.0&进程的重要力量。
　　4个巡检机器人现场秀能耐
　　人员工作量降低71%
　　&机器人准备就绪，3、2、1，出发！&在智能巡检机器人工作交流会议的5月28日上午，温州苍南的220千伏龙港变电所的四个形态各异的机器人缓缓启动，驶向前方的电力设备。它们或信步前行，或驻足仰望，俨然一场机器人版的&T台秀&。
　　别看它们外形呆萌可爱，但实际上却是个个身怀绝技。四个机器人接到的第一个任务是变压器例行巡检，只见这台名叫&智能卫士&的机器人迅速到达预设地点，对着面前的变压器一阵摇头晃脑，没过多久便将一份详尽的变压器健康体检单交到了它的监控后台上，散热器油温、表计读数等各项数据一目了然，&再小的瑕疵也休想逃过它的双眼&。
　　结束了变压器例行巡检，四个机器人开始向着110千伏设备区进发，瘦瘦高高的机器人&蓝精灵&速度最快，一马当先，全然没有顾及前方不远处的障碍物。眼看机器人就要撞到障碍，现场观摩的嘉宾不禁为它捏一把汗，而此时操作后台的技术人员却十分淡定地说了一句：&瞧好吧！&只见机器人准确地在障碍物前停了下来，进而左移右闪灵活地避开了障碍物继续前进，那潇洒的步伐也算配得上精灵二字了。
　　正当大家还在回味机器人避障的惊险一刻时，1号变压器的四周突然冒出了滚滚浓烟，刹那间变压器就被烟雾所笼罩。原来，这是演示方正在模拟火灾等突发情况下机器人的应急协助功能。只见一个名叫&大白&的机器人缓缓驶来，迈着坚定的步伐冲进了浓烟之中，在肉眼能见度几乎为零的情况下，&大白&传回了变压器清晰的红外影像，让运维人员能够准确地找到事故发生的原因，并及时制定应对措施。
　　最后，当其他机器人都完成了各自的任务回到终点时，一个长相酷似瓦力的机器人，独自驶向了场地边的一辆皮卡车。这个机器人名叫&劳模&，除了常规的例行巡检功能，它能够在升降平台的配合下完成自动装车，运维班仅仅需要派出一名驾驶员就能够将机器人转运至其他变电站执行任务。一个人能够干至少三个人的活，&劳模&不愧是新时代的电力铁人。
　　在持续近两个小时的演示过程中，四个机器人同步进行各类巡检任务，集中展示了设备表计识别、全站红外测温、高清图像采集以及后台数据处理等功能，同时还分别展示了机器人在日常例行巡检、恶劣天气特巡、突发事故应急等不同情况下的实际应用情况和对变电站运维管理工作所起到的成效。
　　电力行业&工业4.0&的浙江样本
　　49个变电站智能巡检机器人冲锋陷阵
　　作为本次交流会的承办方，国网浙江省电力公司现已配置49台变电站智能巡检机器人，今年还将新增20个。在年底实现500千伏及以上电压等级变电站和11个市变电站智能巡检机器人全覆盖。
　　目前，浙江省电力公司所辖智能巡检机器人已全面实现可视光检测、红外测温、远程控制、智能分析、缺陷管理、闸刀和开关状态判别、微气象数据采集分析及自主充电等功能的应用，初步具备替代运维人员开展例行巡检等工作的能力。凭借其灵活的控制运行方式、不受天气因素影响等优点，智能巡检机器人将在未来的电网发展中发挥更多、更大的作用。
　　在谈起机器人给变电运维工作带来的改变，国网温州电力公司机器人团队的负责人表示：&机器人对于我们工作效率的提升还是很有帮助的，以我们龙港变所在的珠山运维班为例，这个运维班一共管辖了20座变电站，在传统巡检模式下，每月按规定要安排人工例行巡检92次，按照每次巡检派出一名驾驶员和两名运行人员计算，一共要安排出工276人次。配置机器人后每月只需要安排人员出工80人次，人员工作量降低71%，而机器人每月可以开展264次例行巡检，巡检次数是传统人工巡检的3.3倍。&
　　提高巡检频次的同时，机器人巡检的质量也是十分靠谱的。截至目前，温州公司通过机器人巡检共发现设备缺陷51条次，缺陷发现准确率100%，同类型缺陷发现率100%。缺陷类型涉及油位越上、下限，设备发热等。运维人员通过远程控制机器人对缺陷设备定时复检，有效减少了赴变电站现场跟踪测量、巡检的工作量。
　　在实现智能巡检机器人基本功能应用的基础上，国网浙江省电力公司结合变电运维工作需求，提出&多站式使用模式&&机器人户内巡检&等多项创新举措，推进机器人向工具化、实用化方向发展，在提高设备状态管控能力和生产智能化水平方面取得了良好的效果。
　　浙江样本的温州力量
　　率先启动全省110千伏变电站智能巡检机器人
　　早在2011年，温州供电公司就出动过输电线路检修机器人，在不断电的状态下清除了一串悬在离地约200米的高压线上的氢气球。日，温州电力局在线路巡检时发现温州大道和文昌路的交叉口附近的220千伏线路上，挂着一个气球串，气球已爆裂变瘪，但连接气球的绳索还挂在高压线上。一旦发生降雨天气，浸湿后极易引起短路，造成大面积停电，后果不堪设想。&如果要以人工取下这个气球串，整个过程估计需要花费12个小时，这意味着该片区上万个家庭和数千家企业要停电12个小时&。
　　为此，温州电力局紧急从南京调来&输电线路检修机器人&，仅用2个小时，而且是在不断电的情形下将该气球清除。
　　在瑞安110千伏北门变电站，有个&大眼娃&的智能机器人，一个机器人包揽了8个人的活。这是国网温州公司率先启动全省110千伏变电站智能巡检机器人。
　　&以往负责这样一个站所日常巡检的最低配置是8名工作人员，现在一部智能巡检机器人就足够了，&国网温州供电公司变电运维室相关人员说，&瑞安北门变电站内共有139个测温接头和表计，人工巡视一趟至少得花1个半小时，而这个智能机器人只需33分钟。&
　　机器人巡检更灵活，可根据实际需要随时进行定点巡检或遥控巡检。此外，它还能在台风、雷雨、雾霾等恶劣天气条件或设备接地存在安全隐患的情况下，代替人工执行巡检任务。
　　在去年&凤凰&台风中，温州供电公司除采取常规一系列防御措施外，特别启动机器人&防汛抗台&模式，调集五个智能机器人，分别进驻苍南防台前沿的五个重要变电站巡查设备运行状态。
　　温州供电公司从2014年初试点了机器人项目，目前共有5个机器人投入使用。负责瑞安、苍南两地3座220千伏和17座110千伏变电站的巡检工作。
　　同年11月初，温州公司代表浙江省电力公司向国网公司作机器人的汇报演示，得到了国网公司的肯定和认可。
　　去年12月25日，变电站智能巡检机器人教学示范片的拍摄工作在220千伏龙港变内开展。有关业界人士评价：&该示范片对国网公司系统内推广使用智能巡检机器人具有借鉴意义。&
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电力智能巡检机器人行业市场发展趋势分析
目前，智能电网建设和增强供电可靠性已上升为国家战略，电力设备状态检测、监测作为近几年发展起来的新兴行业，呈现出巨大的成长潜力和发展空间。
目前，智能电网建设和增强供电可靠性已上升为国家战略，电力设备状态检测、监测作为近几年发展起来的新兴行业，呈现出巨大的成长潜力和发展空间。“十二五”以来，我国智能电网建设进入全面快速发展的新阶段。在变电网领域，根据国家电网公司制定的发展规划要求，年期间要实现新建变电站智能化率100%，新建智能变电站约8，000座，原有枢纽及中心变电站智能化改造率100%。在配电网领域，根据国家能源局2015年发布的计划，2015年至2020年，配电自动化覆盖率在2017年应达到50%，2020年达到90%。上述智能电网建设规划将极大地推动智能巡检的市场需求，成为巡检机器人行业持续增长的长期推动力。室内机器人需求分析以室外机器人为例，其主要应用于变电站内。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施。根据中国电力企业联合会统计和预测，目前国内110kv及以上的变电站数量超过20，000个，预计至2020年将超过30，000个；另根据国家电网和南方电网的规划，原有枢纽及中心变电站智能化改造率将达100%。若按照每年10%的智能化改造进度预测，未来五年，国内室外机器人年需求量在2，000至3，000台。室内机器人需求分析以室内机器人为例，其主要应用于配电站（所）内。配电站一般是指10kv及以下安装有配电屏、柜对负荷进行分配、供给的场所，广泛分布在住宅小区、商业中心、办公楼宇中。根据统计，一般一个地级市配电站数量从500座至5，000座不等，直辖市、省会城市、经济发达城市数量较多，小城市、经济欠发达城市则较少。考虑到不同城市规模、经济发展水平差距，以及“十三五”期间国家大力开展智能配电网建设等因素，按平均每个地级市1，000座配电站估计，全国297个地级以上城市（含4个直辖市）大约拥有配电站30万座。另根据国家能源局公布的《配电网建设改造行动计划（年）》，至2020年，国内配电自动化覆盖率将达到90%。若假设20%的自动化配电站采用智能化巡检设备，则未来五年，国内室内机器人年需求量超过10，000台。海外市场前景广阔此外，国内电力企业积极参与国际合作与“走出去”战略 。2015年，我国主要电力企业分别与美国、俄罗斯、英国、法国、德国等20多个国家的地方政府、企业、大学签署合作协议和备忘录，共同开展战略合作。根据中电联对我国11家主要电力企业的统计调查显示，2015年，11家主要电力企业实际完成投资总额28.98亿美元；对外承包工程在建项目合同额累计1，547.71亿美元，同比增长约17.3%；新签合同额合计472.05亿美元，同比增长约8.8%；电力设备和技术出口总额为136.59亿美元，同比增加约153%。随着我国企业海外业务拓展，特别是“一带一路”的实施，海外市场对智能电网设备的需求也将步入增长轨道，预计也会给智能巡检机器人的市场空间带来积极影响。
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特点：根据设定的检测任务，能定时自动进行并每天重复相同的巡检任务；自动记录重要信息，保存历史数据，具备自诊断能力；具备夜间自动巡航功能，车体四周装有夜间识别轮廓灯；独立的服务器及客户端软件，用于设备功能设置及客户操作。应用现场技术规格
电力巡检机器人应用于室外变电站环境中，能够负载指定设备（包括：红外热像仪、紫外热像仪、高清摄相机等），在变电站内，通过采用视觉识别技术，定时自动从固定地点出发，按照设定的路线行走，在各个监控点采集监控信息反馈至客户端软件，并对机器人自身状态进行实时监测并反馈。
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