SHIR-3000X變電站智能巡檢機(jī)器人在巡檢
一臺(tái)機(jī)器人，可以按照既定路線完成變電站的巡檢、數(shù)據(jù)采集，配合后臺(tái)做好數(shù)據(jù)分析處理、隱患防范等工作——這種“機(jī)器換人”的創(chuàng)新，正是依托杭州申昊科技股份有限公司自主研發(fā)的“拳頭產(chǎn)品”——SHIR-3000X變電站智能巡檢機(jī)器人。
“企業(yè)2013年的產(chǎn)值是6000萬(wàn)元，2014年達(dá)到1億元，2016年達(dá)到1.9億元。”申昊科技副總經(jīng)理王婉芬告訴記者，公司立足電力行業(yè)推出的這款機(jī)器人產(chǎn)品，不光為企業(yè)帶來(lái)了可觀的利潤(rùn)，更為后續(xù)研發(fā)提供了新思路。
改變電力檢修模式
在申昊科技位于余杭的廠區(qū)屋頂?shù)膶?shí)驗(yàn)場(chǎng)上，智能巡檢機(jī)器人正在進(jìn)行出廠前的最后一道“安檢”。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地上有水洼、有坡地，還有一段石子路，機(jī)器人按照規(guī)劃路線“翻山越嶺”，用“眼睛”讀取柱子上的數(shù)據(jù)，“累”了，就自己返回充電屋蓄能。
“我們模擬機(jī)器人在變電站的工作環(huán)境，檢驗(yàn)它的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，每一臺(tái)機(jī)器人都要經(jīng)過(guò)這一步驟，才能發(fā)貨出廠。”王婉芬說(shuō)，1.0版的機(jī)器人可以不受天氣、溫度等環(huán)境因素影響，代替人工，定時(shí)定期地完成巡檢任務(wù)。
這款產(chǎn)品的研發(fā)，要從“無(wú)人值守”這一概念說(shuō)起。隨著電力專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò)的完善和遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司不斷推進(jìn)智能化變電站建設(shè)，“無(wú)人值守”正是改造工作的重點(diǎn)之一。
在這一輪傳統(tǒng)變電站的變身中，原先需要工作人員進(jìn)行的監(jiān)控、操作、信息報(bào)送等環(huán)節(jié)被接入自動(dòng)化系統(tǒng)，這些檢測(cè)數(shù)據(jù)如何通過(guò)資源整合實(shí)現(xiàn)真正的智能化？無(wú)人值守的變電站又如何避免人員入侵、確保設(shè)備安全？創(chuàng)立于2002年的申昊科技最初以智能電網(wǎng)的在線監(jiān)測(cè)為主要業(yè)務(wù)，身處電力行業(yè)的它，很快便嗅到了機(jī)遇的味道。
憑借自身的技術(shù)積累和對(duì)變電站這一應(yīng)用環(huán)境的了解，2014年初，申昊科技自主研發(fā)智能巡檢機(jī)器人。整合機(jī)器人技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出了1.0版的機(jī)器人，不僅可以采集數(shù)據(jù)，還整合“大數(shù)據(jù)”，形成電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)——機(jī)器人可以對(duì)自己進(jìn)行“體檢”，更能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)變電站設(shè)備的隱患，將故障消除在萌芽狀態(tài)，一改變電站檢修前必須先停電的局面。
“電力的檢修模式正在發(fā)生變化。申昊科技進(jìn)入這一領(lǐng)域并不算早，但相比起步較早的企業(yè)，我們有十余年的技術(shù)積淀。”王婉芬告訴記者，公司的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)，是建立了一條覆蓋產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)銷(xiāo)售、售后服務(wù)環(huán)節(jié)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。每一個(gè)產(chǎn)品都由員工負(fù)責(zé)上門(mén)調(diào)試安裝、監(jiān)測(cè)，在后續(xù)使用中，用戶的問(wèn)題也能得到及時(shí)有效的反饋。“根據(jù)用戶需求，1.0版機(jī)器人在市場(chǎng)應(yīng)用中已經(jīng)進(jìn)行了多次軟硬件方面的升級(jí)和迭代。”她說(shuō)。
對(duì)接前沿海外技術(shù)
從2014年底試運(yùn)行到2015年底正式對(duì)外銷(xiāo)售，眼下，申昊科技的這款智能巡檢機(jī)器人已在浙江、上海、湖北等地共計(jì)售出130余臺(tái)。換句話說(shuō)，有130多位“新員工”走上了變電站的巡檢工作崗位。
相比傳統(tǒng)機(jī)器人，1.0版的機(jī)器人采用四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)360度原地旋轉(zhuǎn)，在較為狹窄的場(chǎng)地也可以展開(kāi)工作。除了可以爬坡涉水，1.0版還運(yùn)用了新型激光雷達(dá)定位算法，實(shí)現(xiàn)全局位置與相對(duì)位置的雙重定位，這一算法可以有效減少變電站內(nèi)非固定環(huán)境因素的干擾，比如草木生長(zhǎng)、設(shè)備變化。
新算法的應(yīng)用，只是1.0版機(jī)器人核心技術(shù)創(chuàng)新的一個(gè)點(diǎn)。2016年11月，電力行業(yè)權(quán)威——中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)出具了這款機(jī)器人的鑒定證書(shū)，認(rèn)為該產(chǎn)品的總體技術(shù)水平已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。在與省內(nèi)外多家開(kāi)展巡檢機(jī)器人技術(shù)研究并具備產(chǎn)品化實(shí)力的主流廠家比拼中，申昊科技的這款產(chǎn)品也因六大技術(shù)優(yōu)勢(shì)脫穎而出。
更值得一提的是，有了1.0版的探路，申昊科技把握到了市場(chǎng)脈搏，探索出一條以新供給打開(kāi)新空間的發(fā)展之路。作為國(guó)家重點(diǎn)投資領(lǐng)域，電力行業(yè)具有龐大的市場(chǎng)規(guī)模。目前，國(guó)內(nèi)110KV及以上電壓等級(jí)的變電站有上萬(wàn)座，產(chǎn)品有著廣闊的市場(chǎng)空間。“在與用戶的互動(dòng)中，他們提出的一些意見(jiàn)，也讓我們對(duì)接下來(lái)的拓展方向有了底。”王婉芬舉例道，有許多用戶關(guān)心能否將這項(xiàng)技術(shù)用于更多場(chǎng)景，空中、水下、管道內(nèi)的作業(yè)，是否也可以實(shí)現(xiàn)“機(jī)器換人”。
1.0版的機(jī)器人要升級(jí)為2.0版，必須發(fā)生“質(zhì)變”。王婉芬舉例說(shuō)，1.0版機(jī)器人在行走過(guò)程中遇到障礙物會(huì)及時(shí)停止，在障礙物移除后能恢復(fù)行走。但2.0版能否通過(guò)人工智能的深度學(xué)習(xí)，讓機(jī)器人辨別什么是坑、什么是危險(xiǎn)源？“如果機(jī)器人可以增強(qiáng)人臉識(shí)別、行為分析能力，那它的讀取、導(dǎo)航甚至是安防能力，都將有質(zhì)的提升。”她說(shuō)。在王婉芬看來(lái)，技術(shù)的共通性，帶來(lái)的是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的可拓展性。
研發(fā)1.0版機(jī)器人前，申昊科技便與中科院微電子研究所等專(zhuān)業(yè)科研院所溝通協(xié)作，2016年又新成立了機(jī)器人研究院，旨在機(jī)器人產(chǎn)品的共性技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域?qū)で笸卣购屯黄啤Ｍ跬穹彝嘎叮髽I(yè)在與美國(guó)的無(wú)人機(jī)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行溝通，希望對(duì)接最前沿的海外技術(shù)，對(duì)更多應(yīng)用場(chǎng)景和電力特種領(lǐng)域的產(chǎn)品運(yùn)用進(jìn)行拓展。
＞ 專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)
王小號(hào)（浙江省軟件行業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)）：作為中國(guó)智能電網(wǎng)的倡導(dǎo)者，申昊科技十余年專(zhuān)注服務(wù)電力行業(yè)。從電網(wǎng)輸、配、變?cè)O(shè)備的在線監(jiān)測(cè)、配網(wǎng)自動(dòng)化到特種行業(yè)機(jī)器人，“申昊”的產(chǎn)品不斷推陳出新。結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的變電站智能巡檢機(jī)器人，是電力行業(yè)“供給側(cè)”改革的典型案例，填補(bǔ)了智能電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)的空白，為國(guó)家電網(wǎng)在變電站探索采用“無(wú)人值守”模式奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
