中山供电“阿童木”上岗

　　编者按

　　“工业4.0”的到来，是电力工业“智造”转型发展的新机遇。围绕发展坚强智能电网的建设需要，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。

　　近年来，南方电网公司大力推广变电站智能机器人的管理和技术创新，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、自动操作或遥控操作设备等工作，大幅提高了工作效率。

　　“‘阿童木’已经就位，准备出发进行分闸操作。”日前，在南方电网广东中山供电局110千伏安山站内，李福鹏团队正“指挥”着一台有眼有手、萌态十足的机器人，它的任务是对10千伏#4电容514开关进行分闸操作。只见“阿童木”慢悠悠地转动轮子，准确地停在10千伏开关面前，从容地摆动手臂，精准地抓住分闸开关，并成功分闸。

　　李福鹏激动地拍起手来：“终于可以正式投入使用了。”据了解，该操作机器人是南网首例智能操作机器人，属行业首创。

　　自动操作代替人工

　　李福鹏团队研发的变电站智能操作机器人，因其身材圆润，双眼炯炯有神，还有一个灵巧的手臂，与动画形象“铁壁阿童木”极为相似，故取名为“阿童木”。

　　“阿童木”可以自动完成10千伏开关紧急分闸操作，包括应急情况下的紧急处理。当10千伏开关出现隐患，在主控室无法断开开关时，传统的处理方法是断开上一级开关，这必然会扩大停电范围，影响供电可靠性，而人工现场操作又存在开关爆炸的风险，“阿童木”的出现解决了“两难”境地。

　　“虽然开关爆炸的几率很低，但不能拿人身安全开玩笑，”有着多年变电运维经验的旗乐巡维中心副站长邱桂洪深知开关爆炸的威力，“现在好了，有了这个机器人，再也不用担心人身风险，又提高配网供电可靠性，一举两得。”有了智能操作机器人，在主控室“发号施令”，它就可自动完成操作任务。如果现场的干扰信息太多而无法自动完成作业时，也可以使用人工远端控制机器人完成对开关的定位操作。

　　与人手一样灵活

　　据了解，早在2013年，中山供电局变电管理一所已经研发了一台“大眼萌”智能巡视机器人，可以独立完成测温、表计抄录等工作。与“大眼萌”相比，“阿童木”大有不同。

　　“主要就是这个手臂，它是一个六关节仿生手臂，在构造上和人的手臂一模一样，”项目负责人李福鹏说，“所以它相当灵活。”“阿童木”的手由手臂和手掌两部分组成，总长度近0.8米，足以触及高压室内的所有操作开关，而且最关键的是它的“手指”部分，如何让它紧紧地抓住开关是最为重要的。

　　10千伏开关有旋钮一体型和旋扭分离型两种，再加上不同厂家型号上的细微差别，对“手指”的灵活性要求就更高了。“针对目前运行的开关型号，我们研发了3种不同尺寸的‘手指’，已经可以适配大部分开关了，一些变电站改造升级时，我们会列出备选开关型号清单，为智能操作机器人推广使用做好准备。”对于推广应用，李福鹏信心满满。

　　定位误差在2毫米内

　　如何精准定位，也是研发“阿童木”过程中的重点与难点。普通巡检机器人只是承担着日常巡视和测温等任务，所以对定位精度要求不高，而“阿童木”则需要识别高压室内的开关柜面，柜面有开关、表记、指示灯等一系列细小设备，对机器人的定位要求极为精细。

　　紧急分闸操作时，首先要将机器人停在指定的开关柜外，再用机械操作臂精准地定位出开关和按钮的位置。“我们为‘阿童木’配备了激光探测和射频识别技术，用两种探测方式的互补融合来控制机器人在柜外的定位精度，”李福鹏说，“那些开关的形状、编号，它按照地图巡一遍就记住了。”在110千伏安山变电站高压室内，10千伏开关柜显得与众不同，柜面上贴着的五个红点格外吸引人，但靠近一看，远不止“红点”那么简单，而是一个电子标签，“阿童木”在这些电子标签的辅助下提高定位精度，确保误差在2毫米以内。

　　“阿童木”是个极其聪明的机器人，只要把巡视路径和现场的开关形状数据植入“大脑”，他就可以自动工作了，而且它的单目球机有很强的识别功能，对不同的变电站只要更换芯片数据就可以让它“来去自如”，简单、实用、高效。

　　据悉，“阿童木”投运标志着电网智能机器人正式从自动巡检“进化”为可以自动操作或遥控操作的设备，是电网智能机器人性能上的一次质的飞越，目前已经成功申请了一项发明专利和三项实用新型专利。“未来的电网智能机器人将朝着数据集约化、操作多样化的方向发展，我们也朝着这个方向不断努力。”李福鹏自豪地说。