【深度周刊】变电站里的机器人

◎山东商报·速豹新闻网记者 郑芷南 许畅

一个机器人，最小的不过57厘米x48厘米，一个人就能搬运。它们不需要人工操作，在偌大的变电站里自主巡检，节省了人力，保障了巡检安全，也提高了效率与准确性。在济南，由国网智能科技股份有限公司（以下简称“国网智能公司”）研发的5G智能电力巡检机器人，小身躯里藏着“大能量”。日前，山东5位省级领导以“开盲盒”的方式，让更多人认识到了这一个科技感满满的“山东好品”。

20多年里专注巡检机器人研发，国网智能公司不断升级机器人的“感知能力，智能性以及适应性”，机器人产品已发展至第六代。“通过5G技术赋能，可以实现人机协同”，国网智能公司科技部副主任孙志周告诉记者：“未来，我们期望机器人成为电力工程师更为紧密的工作伙伴。” 

2002年，第一代巡检机器人样机落地

机器人的诞生

“一些重复以及对人身安全存在影响的工作，我们希望由机器人替我们完成。同时机器人的眼睛，在很大程度上比人的眼睛更为客观与精准。”考虑到变电站工作环境的复杂性，2001年，国网智能公司首次提出在变电站应用移动机器人技术进行设备巡检的设想。2002年，该项目被正式列入“国家863计划”重点项目之一。

一位工作人员告诉山东商报·速豹新闻网记者，2002年，公司研发的第一代巡检机器人样机诞生后，在长清区的变电站进行了现场应用。多年来，机器人已能出色地代替人工前往室外变电站，进行日常设备状态分析及设备缺陷预警，确保运行安全，成为变电站巡检的重要力量。

推出第一代巡检机器人样机后的20年里，国网智能公司的巡检机器人至今已经发展到了第六代。记者看到，第一代巡检机器人外观上像是一个安装有轮胎的“铁箱”，上面安装有摄像探头，外观上呈比较简易的“凸”字形。国网智能公司科技部副主任孙志周对记者说：“第一代机器人对环境的适应性，外观设计以及智能性有较大提升空间，试行过程中有些不达标的部分我们会及时更换。”如今，从稍显笨重到愈加轻盈的机身，从金属质感的颜色到白色的转变，令人仅从越来越高级的外观上，便可以直观感受到机器人的蜕变。

多年来，从优化外观到更为合理的布局，以及性能地不断提升，让变电站巡检机器人陆续走出山东，去往更多变电站坚守岗位。记者得知，2007年，第三代巡检机器人陆续走向全国市场，先后在天津、广西等地的变电站运行巡检。2010年，全新外观的第四代巡检机器人陆续走进更多变电站运行。

山东商报·速豹新闻网记者了解到，国网智能公司成立于2000年，由国网山东省电力公司和全球能源互联网研究院共同持股，其中电力巡检机器人以及变电站在线智能巡视系统便是该公司的主营业务。截至目前，该公司先后参与发布各级标准31项，拥有国内授权专利650项（发明专利348项）、国际授权专利8项，其中包括多项外观专利。

小身板藏“黑科技”

“轻小型的机器人长57厘米，宽48厘米，重量不到40千克，一个人即可搬运。普通款机器人一般长80厘米，宽60厘米。”孙志周告诉记者，体积并不是机器人升级迭代的关键，“升级的目的，主要是提高机器人的感知能力、智能性以及适应性。”

“比如，在智能性方面，起初机器人自身处理信息的能力相对较差，后来随着人工智能算法不断提升，如今机器人的图像识别率、设备红外测温准确率提高到95%左右。”孙志周说。

“电力巡检机器人是自主巡检，需要一定的平稳行动能力，底盘技术与导航技术比较关键。”与此同时，在变电站巡检过程中，机器人主要是对图像进行识别分析，包括一些表盘的数据读取，“扫描读取后，会进一步分析判断数据是否在合理范围内。一般一次两到三个小时，巡检几千个点，以前都是靠人工去记录的。”

据介绍，2015年，第五代激光导航巡检机器人成功落地运行并投产，在前代基础上继续优化了驱动系统，新增了预警系统，进一步提高了机器人的适应性。2018年，第六代巡检机器人完成产品化开发，促使机器人新增一批先进技术，包括全向四驱、无线充电、3D激光导航、可见光红外紫外三光融合等智能化技术，机器人的适应性与智能检测能力进一步升级。

巡检机器人小小身躯里，“黑科技”一样不少。记者了解到，目前，国网智能公司掌握有巡检机器人核心技术26项，包括机器人平台技术、高精度定位导航与避障技术、自主控制技术、带电检测作业技术、人工智能电网设备缺陷诊断技术，以及信息通讯及监控技术等六大类。

5G赋能“工作伙伴”

山东商报·速豹新闻网记者采访了解到，除了变电站巡检机器人，国网智能公司近年来已经打造出一个“机器人家族”。“除了上面提到的轮式机器人，我们还研发出足式机器人。在地面上，除了有室外变电站巡检机器人，还有室内轨道机器人；在空中，有无人机线路巡检机器人；在线路上，有绝缘包覆机器人和全程巡检机器人；在地下，有隧道巡检机器人；在海里，有海缆巡检机器人。”

“巡检机器人的优势之一就是自动化。人工巡检可能存在不到位，但机器人就更为客观。目前很多变电站在推行无人值守，有了巡检机器人，我们便不需要那么多人守在变电站。”孙志周说：“机器人的另一大优势是智能性。通过自动抓取图像、声音来分析，分析过后传回工作人员这里，辅助工作人员进行判断。”

孙志周告诉记者，在5G技术应用前，巡检机器人把读取的数据资料传输回来时，“我们所看到的画面并非是即时的，同时远程操作范围受限。5G技术运用在巡检机器人上，就实现了传输速度更快，大大降低了延迟现象，使得画面更精准，以及可控范围更远。”

山东商报·速豹新闻网记者得知，巡检机器人在变电站“每年能发现几百个异常缺陷。这些异常是实实在在的，如果任由它演变，就会造成比较严重的事故。”此外，孙志周对记者说，目前对巡检机器人自身的监测也相对成熟，“机器人温度异常，或者外观出现变化等，会及时引起我们警惕。”

“如果是人工巡检，现在通过5G技术赋能，可以实现人机协同，机器人除了有自主巡检能力，运行人员还可以与机器人协同工作，共同完成相关巡视工作。”孙志周表示，“未来，我们期望机器人成为电力工程师更为紧密的工作伙伴。”