國網(wǎng)北京電力攻關(guān)隧道數(shù)字化模型、機(jī)器人自主導(dǎo)航和自組網(wǎng)感知通信技術(shù)

　　4月28日10時(shí)許，在北京市豐臺(tái)區(qū)的220千伏玉泉營電力隧道示范段內(nèi)，一臺(tái)搭載感知設(shè)備機(jī)械臂的四足巡檢機(jī)器人正沿著規(guī)劃好的巡檢路徑，對(duì)電力隧道環(huán)境及設(shè)備開展自主巡檢。此次巡檢在實(shí)際應(yīng)用中檢驗(yàn)了機(jī)器人功能，為進(jìn)一步提升電力隧道巡檢質(zhì)效打下基礎(chǔ)。

四足機(jī)器人在電力隧道內(nèi)巡檢。趙旌朝 攝

　　隨著電力技術(shù)發(fā)展，電網(wǎng)運(yùn)檢逐步智能化。然而，由于電力隧道環(huán)境復(fù)雜、作業(yè)面狹窄，且多數(shù)區(qū)段缺乏良好的通信、照明條件，智能感知設(shè)備難以在電力隧道內(nèi)有效巡檢。

　　國網(wǎng)北京市電力公司以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為契機(jī)，組織該公司電纜分公司相繼攻關(guān)隧道數(shù)字化模型、機(jī)器人自主導(dǎo)航和自組網(wǎng)感知通信三大核心技術(shù)，于今年3月在220千伏玉泉營電力隧道示范段初步建成數(shù)字化隧道無人巡檢示范區(qū)，機(jī)器人可在示范區(qū)內(nèi)自主巡檢。該示范區(qū)長約1千米，內(nèi)部配有在線局部放電監(jiān)測(cè)、高精度測(cè)溫、接地環(huán)監(jiān)測(cè)等感知裝備以及滅火彈、防火隔板等消防設(shè)施。國網(wǎng)北京電纜公司還創(chuàng)新研發(fā)了電力隧道機(jī)械臂應(yīng)用系統(tǒng)，可遠(yuǎn)程控制光學(xué)傳感器、紅外成像儀等機(jī)載傳感器的測(cè)量距離和測(cè)量角度，使巡檢機(jī)器人能更好地適應(yīng)隧道內(nèi)的復(fù)雜環(huán)境。

　　為提升機(jī)器人智能巡檢效率，國網(wǎng)北京電纜公司搭建精確測(cè)繪系統(tǒng)，建立了精度可達(dá)到厘米級(jí)的一體化隧道數(shù)字模型。該模型能夠應(yīng)用載波相位差分技術(shù)(RTK)對(duì)隧道進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)繪，形成具體點(diǎn)位坐標(biāo)，并通過激光雷達(dá)等技術(shù)將坐標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn)云模型，為機(jī)器人智能巡檢提供依據(jù)。

　　在此基礎(chǔ)上，國網(wǎng)北京電纜公司創(chuàng)新研發(fā)機(jī)器人自主導(dǎo)航技術(shù)。利用該技術(shù)，機(jī)器人能夠自主規(guī)劃巡檢路徑，在隧道環(huán)境中進(jìn)行自主定位與巡檢，解決了隧道內(nèi)作業(yè)人員不能24小時(shí)不間斷巡檢的問題。

　　應(yīng)用機(jī)器人開展不間斷自主巡檢，還需解決充電難的問題。國網(wǎng)北京電纜公司依托智能監(jiān)控井蓋電源，開發(fā)并部署充電設(shè)備，便于機(jī)器人在隧道內(nèi)開展自動(dòng)充電。機(jī)器人10分鐘內(nèi)即可完成1千米電力隧道的溫度測(cè)量、局部放電測(cè)量等工作。與人工巡檢相比，效率大幅提升。針對(duì)隧道內(nèi)通信信號(hào)弱的問題，該公司融合應(yīng)用“麥?zhǔn)辖M網(wǎng)(5G+Mesh)”通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、局部放電等信息的精準(zhǔn)感知和自組網(wǎng)通信，有效支撐巡檢勘查、狀態(tài)檢測(cè)、應(yīng)急處置等工作。

　　據(jù)介紹，國網(wǎng)北京電力還將加強(qiáng)與科研院所交流合作，加大科技創(chuàng)新力度，深化數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)通信、機(jī)器人自主巡檢等技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用，進(jìn)一步提升電纜設(shè)備安全性和智能化水平。(張譯文 朱春曄)