國網北京電力攻關隧道數(shù)字化模型、機器人自主導航和自組網感知通信技術

　　4月28日10時許，在北京市豐臺區(qū)的220千伏玉泉營電力隧道示范段內，一臺搭載感知設備機械臂的四足巡檢機器人正沿著規(guī)劃好的巡檢路徑，對電力隧道環(huán)境及設備開展自主巡檢。此次巡檢在實際應用中檢驗了機器人功能，為進一步提升電力隧道巡檢質效打下基礎。

四足機器人在電力隧道內巡檢。趙旌朝 攝

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

　　國網北京市電力公司以數(shù)字化轉型為契機，組織該公司電纜分公司相繼攻關隧道數(shù)字化模型、機器人自主導航和自組網感知通信三大核心技術，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)，機器人可在示范區(qū)內自主巡檢。該示范區(qū)長約1千米，內部配有在線局部放電監(jiān)測、高精度測溫、接地環(huán)監(jiān)測等感知裝備以及滅火彈、防火隔板等消防設施。國網北京電纜公司還創(chuàng)新研發(fā)了電力隧道機械臂應用系統(tǒng)，可遠程控制光學傳感器、紅外成像儀等機載傳感器的測量距離和測量角度，使巡檢機器人能更好地適應隧道內的復雜環(huán)境。

　　為提升機器人智能巡檢效率，國網北京電纜公司搭建精確測繪系統(tǒng)，建立了精度可達到厘米級的一體化隧道數(shù)字模型。該模型能夠應用載波相位差分技術(RTK)對隧道進行精準測繪，形成具體點位坐標，并通過激光雷達等技術將坐標轉變?yōu)辄c云模型，為機器人智能巡檢提供依據(jù)。

　　在此基礎上，國網北京電纜公司創(chuàng)新研發(fā)機器人自主導航技術。利用該技術，機器人能夠自主規(guī)劃巡檢路徑，在隧道環(huán)境中進行自主定位與巡檢，解決了隧道內作業(yè)人員不能24小時不間斷巡檢的問題。

　　應用機器人開展不間斷自主巡檢，還需解決充電難的問題。國網北京電纜公司依托智能監(jiān)控井蓋電源，開發(fā)并部署充電設備，便于機器人在隧道內開展自動充電。機器人10分鐘內即可完成1千米電力隧道的溫度測量、局部放電測量等工作。與人工巡檢相比，效率大幅提升。針對隧道內通信信號弱的問題，該公司融合應用“麥氏組網(5G+Mesh)”通信技術，實現(xiàn)對溫度、局部放電等信息的精準感知和自組網通信，有效支撐巡檢勘查、狀態(tài)檢測、應急處置等工作。

　　據(jù)介紹，國網北京電力還將加強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)網通信、機器人自主巡檢等技術攻關和應用，進一步提升電纜設備安全性和智能化水平。(張譯文 朱春曄)