全自主带电作业应用 协作机器人在10千伏高压线上“穿针引线”

近日,在新片区茂祥路上,一辆颜色鲜亮的带电高空作业车停靠在路边。随着斗臂的缓缓上升,一个机器人与10千伏高压线越靠越近。当接近高压线时,机器人伸出一只“手臂”捏起一根电缆,另一个“手臂”举起剥线器,开始了“穿针引线”,时不时地还会根据不同任务更换工具。不一会儿,“机器人”顺利完成了带电搭接熔断器上的3根引线作业,用户端也马上通了电,高效又安全。

全自主带电作业应用 协作机器人在10千伏高压线上“穿针引线”

这是国网上海浦东供电公司临港能源服务中心市场与数智化运营专员罗潇博士介绍。据悉,此次机器人作业后,S2公路新元南路立交新建工程项目部(以下简称S2项目部)的临时用电就会被接通,将满足S2项目部的日常用电。首次在新片区开展全自主的双曲臂带电作业机器人作业。“同时也是首次将带电作业机器人运用在‘即插即用’项目上。”

S2项目副经理倪荣华说,“1月底打的申请,这刚过完年3月初就来给我们接电了。”倪荣华表示按照自己以往的工程经验,以为怎么着也得小半年才能接电,没想到这只过了1个多月就来接电了,中间还有春节假期,自己也算是体验了一把“临港速度”。“而且今天还来了个‘新面孔’给我们接电,大家都好奇地来围观了。”

全自主带电作业应用 协作机器人在10千伏高压线上“穿针引线”

据了解,该机器人在今年2月底刚刚升级为第八代系统,全自主作业成功率可达98%,配合了多传感器融合的定位系统,实现对导线毫米级识别定位。它采用双臂配合,能像人一样深度学习算法,运用人工智能技术,像人的大脑一样主动规划作业路径,高效完成工作任务。作业过程中,工作人员无需触碰导线,仅需在地面将机器人引到指定位置,让它完成作业。

全自主带电作业应用 协作机器人在10千伏高压线上“穿针引线”

在这次的临电接通任务上,该机器人自主识别了引线位置、抓取引线,完成剥线、穿线等工作。“其实你可以看到每做一步动作前,他都会精确计算自己的距离及下一步动作路径。”浦东供电公司带电班组专职工作人员江正恺作为保障人员也来到了机器人工作现场,他表示现在地面上,用数字孪生模型就可以实现自主和遥控操作灵活切换,解决了作业人员的安全风险,保障了操作人员人身安全,大大提升了带电作业的效率与精度。

全自主带电作业应用 协作机器人在10千伏高压线上“穿针引线”

目前,人们对供电的可靠性要求也越来越高,如何在不间断供电的前提下处理电网故障,提升供电可靠性,已成为行业挑战。

罗潇介绍,一般这样的情况会由电力公司专门的带电班组接手,带电班组的工作人员会做好绝缘防护措施,通过绝缘斗臂车上升到高压电线附近的危险区域,利用绝缘工器具进行线路搭接、设备更换等一系列操作,“虽然我们现在每次作业前都会进行很长时间的绝缘措施检查和保障,也会制定周密的安全作业流程,但是毕竟在高压电线附近作业,总是担心会有意外发生,如果采用机器人作业,情况那就大不相同了。”

“目前我们还是采用了机器人作业+人工保障的模式,人员尽量不去干预它,但是倘若有偏差,我们在地面上也可以通过智能屏幕来进行纠正。”

同时据临港新片区管委会智慧城市研究员王亮介绍,未来临港新片区还将会通过建设数字孪生城市基础平台,探索基建变电站数字孪生常态化建设新模式,实现实体变电站与数字孪生站的同步建设,积极赋能电力系统数字化转型工作,为临港“融合生长的未来数字孪生城市”提供优秀实践。

全自主带电作业应用 协作机器人在10千伏高压线上“穿针引线”

以往的合金线夹和绝缘外壳

罗潇介绍,还有另外一个“秘密武器”,那就是最新研发的线夹。以往一般人工操作会采用合金材质的线夹将引线固定好后,再罩上绝缘罩,而机器人操作时直接采用45钢材质的线夹,“这个材质属于中碳钢,强度较高、不易变形,并且在钢的表面进行了防锈处理,绝缘的同时,长期风吹日晒也不会影响线夹的锁紧效果。”

全自主带电作业应用 协作机器人在10千伏高压线上“穿针引线”

三根引线全部作业成功

“此次将带电作业机器人的首次全自主作业任务放在临港新片区也是我们今年在新片区探索新型电力系统中的重要一步。”临港能源服务中心主任盛方正表示,新片区重大项目多、任务紧、工期重,多种用电需求高,能源中心将紧跟新片区的建设步伐,继续简化、优化用电申请流程,持续优化电力接入效率,为项目推动“保驾护航”。

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