人工智能來了，并將給幾乎所有行業帶來巨大改變，而電力行業也不例外。從變電站、輸電線路到電力巡檢等電網生產的各個環節，機器人的身影無處不在。在山東濟南，有一個全國最大的電力機器人研發和產業化基地，從這里“走出”的電力特種機器人已覆蓋電力行業各環節。它們將作業人員從惡劣環境中解放出來，降低一線人員勞動強度，提高設備運維自動化水平，保障安全生產。
人工智能不僅是一次技術上的革命，未來，它必將與重大的社會變革同步，成為國家科技戰略的核心方向，為傳統行業帶來產業升級的活力。與此同時，“機器代人”的生產模式，將讓各行各業發生巨大變革，這其中當然包括電力行業。
“人工智能在奔跑，平均每人擁有一臺服務機器人的時代終將到來。”在8月30日的2017全球(上海)人工智能創新峰會上，中國工程院院士、中國人工智能學會理事長李德毅說。
如今，人工智能在各領域的逐步應用，讓人們對未來的世界產生無限遐想。機器人是人工智能的一個重要領域。“人工智能使得機器人如虎添翼，機器人是人工智能的最佳使用場景。”在2017世界機器人大會上，科沃斯機器人有限公司創始人錢東奇這樣表示。
人工智能在今年一直都深受大眾關注，尤其是在谷歌用AlphaGo打敗韓國棋手李世石以后，世界范圍內都因為這一場“炫技廣告”受到震撼。未來，人工智能、大數據、云計算將幾乎會和水電煤氣一樣，成為各行各業調度資源、展開計算的基礎性資源。
而機器人無疑是人工智能最直接的體現形式。臺灣大學講座教授羅仁權認為，目前主要有三個支柱支持人工智能技術，即機器人、物聯網和大數據。機器人排在第一位。
當前，我國機器人發展面臨重大歷史機遇，《中國制造2025》明確將機器人作為重點發展領域。近年來，工業和信息化部也陸續出臺《機器人產業發展規劃(2016-2020年)》等政策，著力推動機器人產業快速健康可持續發展，積極打造面向全球的機器人技術和產業生態體系。
工業和信息化部副部長辛國斌在2017世界機器人大會上指出，數字化、網絡化、智能化的發展更是給機器人產業帶來了新的春天，機器人產業成為提振實體經濟的重要突破口和各主要國家戰略布局的焦點。
人工智能不僅是一次技術上的革命，未來，它必將與重大的社會變革同步，成為國家科技戰略的核心方向，為傳統行業帶來產業升級的活力。與此同時，“機器代人”的生產模式，將讓各行各業發生巨大變革，這其中當然包括電力行業。
電力機器人是為服務電力系統而生產的“特種兵”，它能將作業人員從惡劣環境中解放出來，在降低一線人員勞動強度、提高設備運維自動化水平、保障安全生產等方面提供強力支撐。
在2017年國家電網公司年中工作會上，國家電網公司董事長、黨組書記舒印彪強調，要落實《中國制造2025》行動計劃，優化業務布局，提升高端裝備、智能制造、核心零部件的自主研發、產品設計和設備試驗能力，推動產業向中高端升級。
事實上，在推進機器人技術在電力生產中的應用上，國家電網公司一直走在行業前列，在國際、國內電力機器人領域擁有較強影響力和話語權。就在去年10月11日第四屆國際電力機器人學術會議會議上，國家電網公司電力機器人的“十八般武藝”，獲得了國內外專家的一致贊譽。
而這個神秘的電力機器人家族，來自于國內最大的電力機器人研發和產業化基地：全國最大的電力機器人研發和產業化基地，國網山東省電力公司子公司——山東魯能智能技術有限公司的生產基地。從這里“走出”的469臺電力特種機器人，已經在國內30個省“上崗”，覆蓋輸、變、配、用等電力行業各環節，國內市場占有率高達51%，成為名副其實的守護電網安全的“智能衛士”。
下一步，國家電網公司將探索融合變電站巡檢機器人、隧道巡檢機器人、附著式線路巡檢機器人、無人機巡檢系統、輸變電智能巡檢機器人數據智能分析中心的立體智能巡檢體系，科學推進電力機器人應用，引領世界范圍的電網運檢技術變革。
8月30日，記者來到了在魯能智能公司電力機器人生產基地的測試場地。只見4臺身高不足一米的白色機器人不停地轉動頭部，忽閃著兩只明亮的“大眼睛”，穩穩地行進在地面上，遇到障礙物便自動轉換方向靈巧地避開。
它們就是曾經榮獲“中國優秀工業設計獎”產品設計金獎的的明星機器人——變電站智能巡檢機器人。魯能智能公司機器人生產部經理王濤告訴記者，這些智能巡檢機器人的感官系統非常敏銳：“別看它們的兩只眼睛長得差不多，功能卻大不同，一只感知可見光，一只感知紅外線，還能對周圍的聲音做出反應，對設備進行實時監測，及時發現變電站設備隱患。”
“他們在變電站里工作得非常賣力。”王濤說，已經投入使用的變電站巡檢機器人每天巡視三遍，每臺機器人每天要扭動腦袋700多次，有效減輕了變電站值班人員的工作強度。
事實上，正是這群擁有“千里眼”和“順風耳”的電力“大白”，在2014年4月15日發現500千伏嶗山變電站2號存在安全隱患并預警，挽回了直接經濟損失近百萬元。若事故發生，將形成大面積停電，間接損失可達數億。
“我們自主研發了二十余種電力機器人，覆蓋發、輸、變、配、用等電力行業各環節，天上飛的，地上跑的，線上走的應有盡有。”魯能智能公司黨委書記、副總經理慕世友告訴記者，“不同電力機器人功能互補，形成‘集團化作戰’優勢，可以幫客戶更好地解決電網運行管理中的實際問題。”
慕世友所說的“天上飛的”是無人機巡線系統——智能巡線千里眼，它與電網員工和直升機協同開展復雜地理環境下的常規、狀態及特殊巡檢，對桿塔、絕緣子串、導線等輸電線路設備缺陷進行全自主、全方位檢測。“線上走的”架空輸電線路電力機器人則有特別多的“孿生兄弟”，有的裝上刀具可以清除線路覆冰，有的裝上攝像頭可以巡視線路，有的甚至可以跨越障礙執行任務。
如今，這個龐大的家族還在不斷地壯大發展。
記者了解到，下一步，國家電網公司將探索融合變電站巡檢機器人、隧道巡檢機器人、附著式線路巡檢機器人、無人機巡檢系統、輸變電智能巡檢機器人數據智能分析中心的立體智能巡檢體系，科學推進電力機器人應用，引領世界范圍的電網運檢技術變革。
電力智能化深度正在不斷增加
在國家電網公司電力機器人技術重點實驗室里，一個身穿黃色外衣，身形健碩的機器人靈巧地揮動著臂膀，輕松清除掉了模擬線路上的一個塑料袋。魯能智能公司研發中心技術總監戚暉告訴記者，這只超級“大黃蜂”就是“電力機器人家族”中遠近聞名的配電網帶電作業機器人。
“以往檢修人員帶電作業，要爬到高高的電線桿上直接接觸電網帶電部分，電流穿過人體會有生命危險。這種帶電作業機器人完全可以代替人類，長期‘駐守’在電線上，通過機器人自帶的高清監控和紅外探測儀器，檢修人員只要坐在電腦前，便可以在辦公室實現線路巡查和維修調度工作。”他說。
那么，“大黃蜂”為什么能做到像人一樣身手靈活?戚暉告訴記者，國家電網公司核心技術自主研發和成果轉化，讓機器人更加“聰明”，懂得更加高效、靈活地使用機器人專用工具來檢測電網設備。
但在1999年研發初期，這種機器人并沒有如此聰明的“大腦”。“以前的帶電作業機器人在進行線上作業的時候，通常是把絕緣導線剝皮之后就走不動了，還老是晃動，這些技術難點不攻克，機器人作業水平就上不去。”回憶起當年研發帶電作業機器人的情景，戚暉依舊歷歷在目，“后來，我們從手工剝皮器的原理中得到了靈感，研發了機器人自動剝皮器，一口氣剝開了一百多米長的電纜線。”
在解決了一個個技術難題后，2010年，具有完全自主知識產權，可通過主從式控制實現10千伏配電網高壓帶電作業的機器人誕生了。機器人很快在山西長治、貴州凱里先后投入使用，突破了日本對這一技術長期以來的封鎖。
像這樣的技術突破，在電力機器人研發過程中比比皆是。“比如變電站巡檢機器人的研發，就仿真了蟻群算法、模擬退火算法、貪心算法，對大量路徑矩陣數據進行模擬分析，最終得出一個路徑規劃算法策略集。”戚暉告訴記者，這個算法策略集可以讓兩臺機器人完美地擦肩而過，準確定位每一個待測設備，也是它們在路障前能夠優雅地轉身而去的主要原因。
記者了解到，國家電網公司已獲得專利授權700余項，發明授權300余項，榮獲國家級獎勵7項，已獲批國家標準編制計劃24項，頒布行業標準4項。2016年，在國際大電網組織(CIGRE)牽頭成立了B3.47“機器人在變電站中的應用工作組”，率先開展電力機器人國際標準制定工作，在標準制定方面走在了國際前列。
如今，憑借先進的技術標準，這個擁有最強大腦的“神秘家族”在電力機器人市場獨占鰲頭，電力智能化深度正在不斷增加。
以山東電網為例，在變電站里應用巡檢機器人后，巡檢頻度提高3倍，人工例行巡視工作量下降31.4%，節約人力成本1.7億元，累計發現設備缺陷隱患2000余處。電力機器人的規模化應用，在提升電網運維自動化水平、引領行業發展，實現國際電力機器人技術標準“中國引領”發揮了巨大作用。
針對未來電力機器人行業的發展，慕世友建議，國家層面要加大投入，將電力機器人研發納入國家科技重大專項，在科研人才、行業信息、學術交流、資金保障等方面給予重點支持，推動電力特種機器人研發邁上新臺階。
“除此之外，還要加快電力機器人走出國門的腳步。”慕世友認為，目前國家電網公司電力機器人在國際上的應用相對較少，市場開拓空間巨大，建議借助“一帶一路”戰略契機，加大電力機器人宣傳推介力度，創造國際交流展示機會，加快推進電力機器人標準走出去、產品走出去、服務走出去。
電力機器人家族
1.變電站智能巡檢機器人
變電站智能巡檢機器人應用于智能變電站少人或無人值守站，基于全自主移動平臺，代替人工進行全天候巡檢。通過可見光、紅外、聲音等感知系統，以及設備故障診斷專家系統，實現設備狀態監測，及時發現設備缺陷隱患。作為國內電力機器人行業的創領者，變電站智能巡檢機器人已在29個省、自治區和直轄市推廣469臺。
2.架空輸電線路巡檢機器人
架空輸電線路巡檢機器人攜帶有兩個固定攝像頭、一臺兩自由度旋轉的可見光攝像機和一臺紅外熱像儀，通過無線視頻傳輸系統視頻圖像可實時傳輸到地面操控系統。地面操作人員利用攝像頭和攝像機的實時圖像可遠程操控機器人進行線路越障和檢測作業。
3.架空輸電線路作業機器人
架空輸電線路作業機器人可沿地線、單導線、分裂導線運行，可以跨越懸垂線夾、間隔棒、防震錘、壓接管、航標球、均壓環等線路金具，到達線路工人難以到達的作業區域。通過可見光攝像機，機器人可以在帶電情況下完成更加精細化的線路檢測。模塊化可更換式作業工具在作業臂配合下可以完成多種帶電作業項目。
4.配網帶電作業機器人
配網帶電作業機器人可實施復雜線路環境下和較高難度的帶電作業項目。主要完成帶電斷接引線、安裝引流線夾、更換跌落保險、除枝、異物清除等復雜作業項目。2010年在山西長治首次推廣使用，2016年貴州凱里推廣應用。
5.隧道智能巡檢機器人
隧道智能巡檢機器人能實現全覆蓋隧道環境、達到無人或少人值守、第一時間提供故障信息的功能。能夠通過數據分析，為工作人員提供設備工作狀態、環境狀態，可及時發現火災并報警，使用自身攜帶的消防工具系統實施初期消防措施。
6.電動汽車電池更換機器人
電動汽車電池更換機器人是針對電動公交車、乘用車電池快速更換的難題研制的系列機器人。該系列機器人采用移動暫存架技術、快速精確識別定位技術以及智能匹配換電技術，解決了僅能對單一車型換電的難題，換電時間由15~20分鐘縮短至6~8分鐘，在國際上首次實現商業化運行。來源：國網山東電力