【国家电网报】福建厦门:青年创客创不停 厦门供电更可靠
5月25日《国家电网报》6版报道:
国家能源局公布的数据显示,今年一季度,福建厦门在用户平均停电次数最少的城市中名列第一,在用户平均停电时间最短的城市中名列第二。厦门供电可靠性持续保持国内领先,配网不停电作业至关重要。
为了提升配网不停电作业能力,2018年,厦门供电公司基于不停电作业室,组建了一支平均年龄不到30岁的“创不停”青年创客团队,结合实际开展智能系统平台搭建、机器人创新应用、装备研发等创新创造。“2020年,厦门计划检修不停电作业率是93.38%,同比提升了3.25%,在难度最大的综合复杂不停电作业领域也取得了突破性进展。”团队负责人蔡俊宇自豪地告诉记者。
带电作业机器人:从“水土不服”到“默契搭档”
5月11日上午,在厦门翔安工业集中区附近,厦门供电公司不停电作业人员朱超群带着“新搭档”——单臂带电作业机器人乘坐带电作业车,升上10米高空。
一到指定位置,这个“新搭档”就开始环境扫描建模、识别目标导向、确定接火位置、剥切导线绝缘层。然后,朱超群把引线穿进线夹,“新搭档”把线夹螺栓拧紧。人机默契配合,仅43分钟就完成了10千伏三相引流线带电搭接。
带电作业机器人集图像识别、三维建模、人工智能于一体,可代替或辅助人工作业,不仅能提高作业安全性,也能明显减小作业人员劳动强度。可是就在去年5月,厦门供电公司引进的第一台全自主双臂带电作业机器人,却遭遇了“水土不服”。
在“模拟线路作业时我们发现,厦门地区配电线路的杆型、导线粗细、刀闸安装的位置和方向等,和机器人出厂设置的程序不匹配,作业过程很可能出现引线和机械臂‘打架’的情况。”“创不停”青年团队工具创新组组长廖志华说。
怎么帮助“新搭档”适应工作呢?“创不停”青年创客团队反复研究机器人机械手臂的运动轨迹,结合厦门配电网常见的杆线排列方式修正机器人作业参数,让它重新辨识、抓举、剥线、搭接,并在试验场地不断尝试、调整。最终,团队总结出适合厦门杆线的参数值。3个月后,机器人首次应用,完成了3条支路引线的搭接。
有了带电作业机器人的创新应用经验,今年年初,厦门供电公司又引进一台人机协同作业模式的单臂带电作业机器人,进一步满足复杂杆型带电作业需求。截至目前,厦门供电公司共应用机器人完成10次带电作业,单臂机器人平均作业时间40分钟,双臂机器人平均作业时间90分钟。
“人机合作”还在进一步升级。“我们目前正在研究怎么增加并行任务处理、缩短流程衔接时间,争取让双臂机器人作业时间缩短到1小时以内。”廖志华说。
电动绝缘工器具:从“头重脚轻”到“一杆全能”
5月18日,在厦门供电公司不停电作业室,“创不停”青年创客团队成员冯祥勋展示了团队研发的电动绝缘工器具:“它们看着普通,但可以应用于90%以上的简单不停电作业场景。”
电动绝缘操作杆就是其中一件。在配网不停电作业中,对比人工直接接触带电体的“手套法”,利用绝缘杆辅助的绝缘杆作业法安全风险显然更低。“但时间一长,作业人员容易视觉疲劳、手臂酸痛,体能消耗很大。”冯祥勋说,“而且老式的电动操作杆把最重的电池放在操作杆顶部,操作杆头重脚轻,作业人员操作起来很吃力。”
团队决定改造电动绝缘操作杆。
能不能让操作杆更轻量化?团队把电池调整到操作杆底部,并通过轻质的传动机构操作顶部的工具。这样操作起来省力很多。
能不能实现“一杆全能”?团队在杆上安装智能电控模组,以及能匹配不同型号导线的刀口。这样一来,绝缘操作杆的适用范围更广了。
除了电动绝缘操作杆,团队还自主研发了电动绝缘断火工器具、电动绝缘杆遮蔽工器具、电动绝缘杆剥皮工器具等一系列电动绝缘工器具。仅今年前4个月,这一系列工器具就应用于58次作业。系列工器具还取得了4项国家实用新型专利,获得福建省“五小”创新二等奖等荣誉。
冯祥勋说,团队还计划在电动绝缘操作杆上加载线芯自动光电感应技术。这样,导线剥皮的操作就可以更加精准,对导线线芯的损伤也能减到最小。
不停电智能管理系统:以“智慧互联”服务精益管控
5月中旬实施的厦门同安区乌涂商业街及周边的改造提升工程涉及一系列配网不停电作业。5月6日,在项目开始之前,“创不停”青年创客团队QC组组长杨帆在不停电智能管控系统输入计划停电施工的起止杆塔信息,系统就自主推送了4套不停电作业替代方案,并评估了方案的安全性和可行性。
随着不停电作业需求量的指数级上升,运用数字化、智能化手段提质增效势在必行。2018年,“创不停”青年创客团队就启动了不停电智能管控系统项目。
“复杂不停电作业项目越来越多,如果每单都靠人工决策、现场勘查,耗时太长。我们把配电生产、营销、用电信息采集等多个平台的信息整合起来,运用大云物移智技术激活数据价值。”杨帆介绍说,团队搭建了不停电智能管控平台,并设计出作业计划管控、方案智能辅助决策、工器具规范化管理、安全管控、绩效管理等精益管理模块。
“提质增效作用很明显。”杨帆举例说,在开展一项不停电作业前,系统可以根据临时电源点的远近、线路负荷的大小、斗臂车到位率、所需装备数量等数据进行综合分析研判,形成多种作业策略。现场勘查环节也能从系统获取相关信息辅助,勘查时间可以缩短60%以上。
目前,不停电智能管控系统已经在厦门供电公司配网不停电作业中发挥作用,也为配网不停电作业管理向智能化、自动化、互动化转变奠定了基础。相关创新项目通过了国网福建省电力有限公司科技项目专家组评审,还获得了第二十四届全国发明展览会“发明创业奖·项目奖”金奖,并被国家版权局授予软件著作权。 (庄颖芳)