日前，由“時代楷模”“改革先鋒”張黎明主持研發的新一代人工智能配網帶電作業機器人榮獲2021年度天津市科學技術進步獎一等獎，目前該項目成功研制首臺全自主配網帶電作業機器人及自動剝線器等13種末端工具，形成了系列化成套裝備，并在濱海新區成立機器人公司，建立了研發和生產基地，全面實現產業化。該成果有力推動了人工智能與能源電力深度融合，有效促進了天津市智能制造產業發展。
攻克技術難關 解決操作難題
配網帶電作業機器人的研發歷時五年，主要針對機器人在戶外開展帶電作業，受強光、空間狹小、平臺抖動、運動特性約束、干擾源復雜等因素影響，難以實現自主作業。而新一代人工智能配網帶電作業機器人通過運用三維環境重建、視覺識別、運動控制等核心技術，攻克了機器人精準定位、自主規劃、智能控制、安全防護四項技術難題，也解決了人工帶電作業的痛難點問題，實現了產業化和規模化推廣。
國網天津濱海供電公司科技環保技術專責工程師胡益菲告訴記者，以智能控制技術為例，機器人在帶電作業中操作步驟最多的是將導線的絕緣皮進行剝切，在剝切的過程中，最大的技術難點就是怎樣操作才能不損傷導線。
“于是我們就采用了環切的方式，和借鑒光電傳感器、電位感知傳感器的優勢，來判斷整個剝切的進刀量，避免損傷導線，保證整個剝切過程的剝線質量滿足帶電作業的要求。”胡益菲表示，該技術研發的光電、電位聯合感知的多線徑自適應控制方法，攻克了外部風擾、振動和低溫下可靠作業難題，實現了50-240平方毫米線徑無損剝線等精細操作，有效提升了帶電作業質量和效率。
持續深化人工智能技術創新應用
配網帶電作業機器人作為“十三五”期間的原創標志性成果被寫入了《天津市科技創新“十四五”規劃》，成果實用性強，整體技術達到國際領先水平。目前，該項目產品已授權發明專利25項，授權實用新型專利14項。在天津、北京、江蘇、浙江以及西藏高海拔地區進行了規模化的應用，成功完成操作12000余次，推廣至18個省市開展現場應用。隨著配電網規模擴大和帶電作業需求增加，全國市場需求預計達0.5-1萬臺，產業規模達300億元。
“去年我們牽頭在IEEE（美國電氣和電子工程師協會）成立首個配網帶電作業機器人國際標準工作組（IEEEP2991），立項首個配網帶電作業機器人國際標準。” 胡益菲表示，未來，國網天津電力將繼續推動配電網帶電作業技術升級，提升配電網帶電作業質量和效率，實現標準化、規范化帶電作業，降低勞動成本和勞動強度。在產業升級方面，推動人工智能技術在津落地，打造天津高端制造業新的增長點，走向國際化市場。
