科创中国

新能源及节能技术

根据《中国电力行业年度发展报告》数据显示，近十年来，中国电力行业设备规模增长超过120%，有效保障了经济社会发展对能源电力的需求，但同时也带来了更大的电网运维检修压力。 电网设备运维检修中，接头螺栓过热、外绝缘积污等问题容易导致电网安全事故发生。目前采取的运维检修策略是停电检修+人工消缺，或人工带电作业，但该方法已难以满足电网的高可靠性运维需求。在上述情况下，项目开展安全智能的高压设备等电位带电作业机器人关键技术研究与装备研制。 本项目提出了基于多层组合材质的电磁屏蔽、非接触式蓝激光剥线等方法，研制了高压设备等电位带电作业智能机器人成套装备，具备“高精度立体视觉定位、一键式远程智能操控、近距离高压带电作业”等特点，可在复杂工况、强电磁环境下实施配网线路带电搭火和故障指示器、验电接地环、驱鸟器等部件安装，以及变电设备外绝缘干冰清洗、线夹螺栓锁/卸等作业任务。 通过将一线作业人员从恶劣环境中解放出来，减轻劳动强度，并使作业人员与高压带电设备完全隔离，最大限度的保证人身安全。同时，有利于丰富电网设备带电检修手段，提高变/配电设备的机械化、自动化、智能化运维水平，保障设备安全与电网安全。

亮点一：提出了基于多层组合材质屏蔽的电磁屏蔽方法，5项电磁兼容抗扰度性能均达到了A级，首次实现了面向10-220kV高压设备的机器人等电位带电作业。 亮点二：提出了针对复杂场景的视觉三维空间感知与定位技术，1m内三维重建误差不大于±4mm，作业综合位置重复精度为±0.4mm，在无须增加显性标识的条件下可自动化实施高精度作业任务。 亮点三：提出了面向多作业任务的远程自动化流程控制技术。以主动实感视觉为引导，只需2名操作人员在地面安全区域进行远程控制与监视，便可实现机器人的远程高自主自动化作业，最大限度的保证了人身安全，实现了作业过程的机械化与自动化。

本团队依托“国网高压电气设备现场试验与评估技术实验室”、“DL/TC14/SC1电力行业高压试验技术标员会现场检测分委会”等优良平台，开展电网智能运检领域的科技创新工作。 团队成员共13人，其中正高级职称3人，高级职称7人，博士学历3人，硕士学历10人，主要从事高压电气（特高压、现场试验、带电作业、电磁屏蔽）、自动化（机器人控制、机器视觉、软件工程）、机械设计（三维仿真、建模、机械加工）方向技术研究。团队带头人为全国向上向善好青年（创新创业类）。团队成员自2015年以来，投身高压设备等电位带电作业智能装备领域研究，已掌握和攻克了部分关键性技术，积累了丰富的经验。