南方電網公司攜50余項數字化成果亮相2024中國國際大數據產業博覽會,全方位展示數字化轉型成果。
2023.5月
“慧眼”無人機V2.0
●使用場景:用于大規模電網精細化巡檢及應急響應巡檢需求
●功能:“慧眼”無人機V2.0是國內首款面向電力巡檢的行業級微型無人機,具有雷視融合感知、導線級自動任務繞障、同機型中繼通信和目標精準復拍等核心技術。搭配“慧眼”無人機充電機庫在輸配電線路精細化巡檢、變電站巡檢及應急勘災領域已廣泛應用,并構建了國內電力能源領域最大的低空巡檢系統
2023.10月
大截面低壓電線自動拆碼垛機器人
●使用場景:電力設備智能儲存倉
●功能:該機器人應用于南網供應鏈集團廣東江村倉,在3D視覺單元和精準電氣控制單元的賦能下,可抓起260千克銅芯低壓電線,抓取能力居全網第一,并能在60秒內自動完成搬運、碼盤等作業,相當于完成6人工作量
2023.12月
“悟空”帶電作業機器人
●使用場景:帶電作業涉及的線路拆接引線、飄掛物清理、設備清洗等
●功能:依托高精度仿人形設計,可實現360°無死角作業,快速靈活切換多種作業工具,高效應對不同作業場景。裝備了適應全地形的運輸式履帶,通過自主學習的一體化模型算法,能夠及時、快速、準確地部署到現場,實現即到即用
2024.12月
“吠云”機器狗3.0
●使用場景:變電站巡檢
●功能:能在站內實現自主導航、自主巡視。通過智能傳感器監測到的信息,經后臺分析,整理后能自動生成巡檢報告,并實時展示在巡檢監控平臺上,幫助運維人員精準把握站內的狀況。系統還具備專業的算法能力,能夠覆蓋變電站常見的30類設備缺陷識別、9大類表計讀數,有效滿足巡檢需求,輔助運維人員決策,助力變電站進一步向智能化、無人化發展
2024.12月
“鯤鵬”L4級巡檢無人車
●使用場景:換流站現場一次設備可見光、紅外識別;換流站可見光表計讀數;現場一次設備缺陷識別
●功能:L4級巡檢無人車等一系列智能裝備的實踐應用,實現昆北換流站不開箱機巡替代率96.88%
2025.1月
海纜水下作業成套設備
●使用場景:海底電纜巡檢
●功能:由“岸基指揮中心+無人艇+水下機器人”組成的海底電纜巡檢成套設備可實現海纜地形地貌檢測、定點埋深檢測
2025
人形機器人
●投入使用時間:2024年10月進入中試階段,預計第十五屆全國運動會前投運●使用場景:變電、配電廠站室內外場景智能巡視、安監、作業等
●功能:采用3D激光雷達+深度感知系統,可完成環境的360°探測感知;具身智能,可自主強化學習理解、推理決策和精準控制能力;配備力控靈巧手,可模擬人手實現精準操作,適用于變電、配電廠站抓取、按壓開關按鈕及設備檢測操作
今年《政府工作報告》提出,要開展新技術新產品新場景大規模應用示范行動,培育具身智能等未來產業。
這幾年,南方電網公司有不少電力具身智能機器人員工陸續“入職”,它們開始在輸電線路巡檢、變電站運維、供應鏈管理、海底電纜運維等場景中嶄露頭角。電網需要怎樣的機器人?本期“特別策劃”將帶領讀者走進電力具身智能機器人工作場景,實地領略它們的十八般武藝。
Tips
什么是電力具身智能機器人
具身智能是指具有身體的智能,其機器大腦能夠幫助決策,從而支配肢體能夠快速對外部環境變化做出反應,核心在于實體設備與智能決策的深度融合。電力具身智能機器人是一種將人工智能融入機器人等物理實體,使其具備感知、學習和與物理世界動態交互的能力,可用于電力生產、傳輸、使用等環節完成諸如運行維護、應急處置等任務的機器人,它可以看作是人工智能、機器人與電力業務的有機結合。
上天入海顯神通
據不完全統計,全國電力巡檢無人機保有量已超過20萬架,輪式巡檢機器人部署超過5000臺,各類作業機器人應用超過2000臺。機器人技術已廣泛應用于電力行業的運行維護工作,主要用于設備巡檢,少量用于帶電作業。近年來,南方電網公司積極推出“慧眼”無人機、“擎天”機器人、“吠云”機器狗、“大瓦特”“哪吒”人形機器人、海底電纜水下機器人等電力具身智能機器人,著力打造“天空地海”一體化智慧系統。
機器人在架空線路、地下電纜及海纜等輸電線路場景均有應用,其中架空線路的智能巡檢無人機已基本覆蓋廣東、廣西、云南、貴州、海南等南方五省區。除了日常巡檢功能,可以開展特種作業的無人機隊伍也逐漸壯大,除冰、清洗及載重均可以輕松駕馭。除了無人機,遙操作帶電作業機器人也橫空出世,它可實現分身遙操作、多作業場景靈活切換。通過VR混合現實和遙操作技術,供電人員能在地面實現對機器人的遠程精細化掌控,遠程感知機械臂與設備、導線、障礙物的接觸情況,在保障人身安全的同時,使作業效率提升80%。
在沿海地區,海上風電發展迅猛,隨著跨海輸送電力的需求日益增大,一批示范性海纜機器人相繼上崗。近日,南網超高壓公司廣州局??诜志只跓o人艇的海底電纜巡檢機器人系統完成了一次海纜檢測示范應用。該系統主要由岸基指揮中心、無人艇與水下機器人組成,是我國首個由無人艇作為工作母船,可實現海纜抵近檢測的無人成套裝備。相較于人工方式,單次海纜水下檢測作業時間縮減超過40%。與此同時,廣東電網公司牽頭組建多學科交叉攻關團隊,研發了首臺作業時速公里級水下敷纜機器人并完成了水下測試,其可以解決舊有水下敷纜作業機器人海纜感知能力差、持續作業時間短等問題。該機器人還具有履帶、雪橇行走能力和“搜尋—挖溝—敷埋”一體化作業能力,最大敷埋作業速度較原來提升了近一倍。
眼觀六路智多星
眼下,大數據、物聯網、通信、人工智能等數字技術加速運用,南方電網公司正逐步建成廣泛連接、全息感知的數字電網,系統可觀可測、可調可控水平顯著提升,為電力機器人的廣泛應用奠定了厚實可靠的數字底座。
一般情況下,電力機器人都搭載了紅外熱成像、定位導航模塊及聲音、氣體、溫度等各類型傳感器,以采集現場數據,監測設備和環境參數,判定狀態,提供定制化服務,并執行復雜的編程任務。以變電站為例,這些功能讓無人值守的變電站有了“千里眼”“順風耳”功能,為南方電網99.5%的無人值守變電站組建了一支“智巡衛隊”??v觀變電站機器人的發展歷程,按照室內和室外場景分類,先后探索應用輪式巡檢車、機器狗、無人機、軌道機器人以及人形機器人。
最開始,四輪足的機器狗及機械臂在變電站應用比較廣泛。應用于廣東電網公司東莞供電局的全地形巡檢操作四足智慧狗“吠云”是其中佼佼者,3年間已經歷了3次迭代,相較于此前版本,2024年底上線的3.0“吠云—靈動”是一次“靈器開悟”轉變。這次更新升級讓“吠云”具備了輪足切換技術,能實現自主越障,還支持語音交互、自主記憶和優化步態策略,逐步適應更多復雜和特殊地形,實現變電站、輸電線路、管廊隧道等多種電力場景巡檢。
變電站內設備復雜,四輪足的機器人無法覆蓋站內的所有設備巡檢。于是,電力科研人員萌生了在變電站里飛無人機的想法。這可不是一件易事。無人機在變電站里飛行,一旦撞上變壓器或其他帶電設備,可能造成變電站停電的重大安全事故,這是不可容忍的。由南網科技公司研發的“慧眼”無人機憑借其高精度的智能航線規劃、厘米級的定位技術、高可靠絕緣化設計以及實時感知避障的“絕技”,能自由且安全地穿行于變電站的室內外。目前,“慧眼”無人機已經實現行業領跑。
據介紹,能適配電網工作環境的電力場景人形機器人正在各個電力業務場景開展試驗應用。未來,隨著人形機器人研發技術日臻成熟,它們也將會正式入職,成為我們機器人同事的一員。
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