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「专访」陈曦:完善应用场景梳理和管理制度支撑,加速推进变电领域电力机器人智能化水平

来源:EPTC作者:EPTC日期:2020-08-24 11:19:38


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△ EPTC电力机器人专家工作委员会副主任委员 陈曦


专家简介

People in this issue


陈曦,高级工程师、硕士,从事变电运行及设备检修管理20余年,现任中国南方电网有限责任公司广东电网公司广州电力设计院副总经理。第六、七届电力行业高压开关设备及直流电源标准化技术委员会委员,第六届电力行业金属封闭开关设备标准化技术委员会委员、第七届电力行业金属封闭开关设备标准化技术委员会副主任委员,第一届能源行业电力机器人标准化技术委员会副主任委员,EPTC电力机器人专家工作委员会副主任委员。主编《变电站机器人巡检运维技术培训教材》,组织编制了中国南方电网公司《智能变电站装备技术导则》,《智能变电站验收规范》及其他技术标准11项。


专访导语

Interview Preface


随着国网和南网数字化转型工作的深入推进,如何更好的应用智能技术设备来控制成本、解决人员缺口,提高工作质量和效率,保障作业人员安全等问题,切实摆在各级管理人员面前。未来变电领域必然会根据各种管理需要在现场配置越来越多的智能化设备,为此我们应该在推进过程中积极做好顶层设计和试点总结,落实资产全生命周期理念,将成本、风险、效能综合最优的思想固化到变电领域机器人设计、制造、运维等环节,通过完善应用场景梳理和管理制度支撑,加速推进变电领域智能化水平。



对话

Dialogue


EPTC:变电领域电力机器人应用的主要目标是什么?目前的发展现状如何?


| 陈曦:变电领域电力机器人应用的主要目标是如何迭代变电生产一线频繁/重复长时间及高危环境下的作业。目前通常做法是通过统一巡检流程和手段来保证巡检质量,应用自动化作业手段降低人工劳动强度,提升巡检效率;在高危环境下使用机器人代替人工巡视,可降低人工作业安全风险,从而有效保障电网运行的安全性、稳定性和高可靠性。随着人工智能技术从感知智能向认知智能加速迭代,机器人的智能性、适配性和可靠性水平不断提高,机器人将随着应用场景的不断丰富向变电领域逐步渗透。但机器人在变电领域应用过程中,也遇到了可维护性低,可靠性有待提升、标准化程度低等方面的问题。



EPTC:如何加强管理支撑,推进电力机器人向变电领域渗透?


| 陈曦:由于推进变电领域电力机器人应用的根本目的是提质增效,如果不断的部署智能设备和装备,但没有在管理要求上进行优化,一边还按旧有要求进行运维,一边又要对新部署的智能设备和装备进行运维,这样就会严重挫伤基层推进智能建设的积极性,没有让基层看到应用智能技术的效果,只看到增加的工作量。这样推进智能技术只会剃头挑子一头热。输电领域推进无人机应用就是一个成功的案例,先是通过生产工具无人机的应用极大提高了生产效率和质量,接着引导各级管理人员和一线人员围绕如何进一步提高效率和质量开展研究,并及时在现场进行试点。由此近几年输电领域的运维管理水平高速提升,取得了明显的成效。所以变电领域的电力机器人应用应该加强顶层设计和试点总结,参考输电领域推进的经验,首先深入研究智能技术应用对电力行业传统业务(生产运维、检修、操作等)的影响,研究制定适应智能变电站的运维管理模式,明确相关职责界面、新增业务归属调整等需求;融入大数据分析、智能终端维护管理等专业内容,做好生产班组的转型及人员结构调整。在试点站明确管理要求的修订内容,使一线人员看到智能技术应用对工作效率和质量提升的效果,从而推动智能技术应用向变电领域渗透。



EPTC:为什么要提高设备可靠性和维护便捷性?


| 陈曦:目前在变电站应用的电力巡检机器人,常见问题是导航定位偏航,巡检任务异常,避障失败等,这给一线工作人员增加了工作量,且由于这些设备的不可靠,一线人员就无法按预想的班组转型规划对人员进行调整,为此推动电力机器人开展入网试验检测是提高可靠性的重要手段。同时由于目前电力机器人是紧耦合设备,没有考虑一线人员参与调试维护,设备维护便捷性差,机器人系统缺乏自动化远程升级功能,运维升级整改工作量大。这样既没有将电网公司一线人员的能力充分发挥出来,又增加了电力机器人企业售后服务的成本,降低了服务的及时性,基于此如何提高设备维护的便捷性应该提上议事日程。



EPTC:为提高设备可靠性和维护便捷性,需要重点做哪些工作?


| 陈曦:为提高可靠性和维护便捷性,我们需要在变电领域机器人推动电力机器人模块化和标准化。

首先我们来说说模块化。对于机器人来说,目前通常做法是由厂家根据经验进行设计制造,配置传感装置,将内部控制系统与载具及传感装置紧耦合在一起形成产品,最后将产品销售给客户,也就是常说的“厂家生产什么、我们用什么”。这样就会出现一个问题,如果现场不需要部分配置的传感器,多配置的传感装置将是一种浪费,同时如果现场需求发生变化原配置的传感装置不能满足现场需求时,由于是紧耦合设备,无法进行迭代提升,设备就可能会被闲置,这样就会造成资产损失。而如果将机器人看成“机、器、人”3大部分组成而成,“机”就是目前的载具部分;“器”就是目前的传感部分;“人”就是目前的控制部分。三大部分组合在一起就形成我们需要的机器人。每个应用单位都可以根据周边环境和任务的不同,配置不同的载具和传感器,通过统一的控制部分管控。如果按此思路,我们是否可以将机器人按载具、传感和控制部分进行模块化设计。届时我们可以根据不同的工作环境、定位精度、速度条件匹配不同的载具,如:履带式、轮式、轨道式等,在载具上根据工作任务和检测需要配置匹配的传感器或检测装备,如:可见光摄像、红外摄像、局放检测、声音采集器、X光检测仪、变电站消防模块、变电站空域管制装备等,最后根据载具和传感配置情况选择控制模块,如:巡视时配置边缘计算功能、巡视路线规划功能;安保时配置人脸识别功能;变电站消防时图像识别功能等。通过模块化可以实现电力机器人向“我需要什么,厂家生产什么”的柔性化应用转变。


其次谈下机器人标准化。目前由于机器人紧耦合关系,现场主要遇到的是界面不统一、数据输出格式不统一、维护要求不统一等问题。但紧耦合关系对机器人运维提出非常高的要求,现场一线人员无法实现自主维护。如果要通过模块化来实现运维便捷化和柔性化应用,首先就要明确用户提出的标准化核心是要解决载具、传感装置和控制装置接口的互换连接、装置间通信互联互认。其次围绕对接接口、传输格式和传输规约的标准化方面开展标准制定工作,形成标准体系。最终通过标准体系引导机器人标准化,实现电力机器人全生命周期成本、风险、效能综合最优。