人工智能來了，并將給幾乎所有行業(yè)帶來巨大改變，而電力行業(yè)也不例外。從變電站、輸電線路到電力巡檢等電網(wǎng)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，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(fā)和產(chǎn)業(yè)化基地，從這里“走出”的電力特種機器人已覆蓋電力行業(yè)各環(huán)節(jié)。它們將作業(yè)人員從惡劣環(huán)境中解放出來，降低一線人員勞動強度，提高設(shè)備運維自動化水平，保障安全生產(chǎn)。

國網(wǎng)山東電力工作人員對變電站巡檢機器人各項數(shù)據(jù)進行分析。雷婷攝

每人擁有一個機器人的時代終將到來

 人工智能不僅是一次技術(shù)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(zhàn)略的核心方向，為傳統(tǒng)行業(yè)帶來產(chǎn)業(yè)升級的活力。與此同時，“機器代人”的生產(chǎn)模式，將讓各行各業(yè)發(fā)生巨大變革，這其中當然包括電力行業(yè)。

 “人工智能在奔跑，平均每人擁有一臺服務(wù)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(chuàng)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(lǐng)域的逐步應(yīng)用，讓人們對未來的世界產(chǎn)生無限遐想。機器人是人工智能的一個重要領(lǐng)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(chuàng)始人錢東奇這樣表示。

 人工智能在今年一直都深受大眾關(guān)注，尤其是在谷歌用Alpha Go打敗韓國棋手李世石以后，世界范圍內(nèi)都因為這一場“炫技廣告”受到震撼。未來，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算將幾乎會和水電煤氣一樣，成為各行各業(yè)調(diào)度資源、展開計算的基礎(chǔ)性資源。

 而機器人無疑是人工智能最直接的體現(xiàn)形式。臺灣大學講座教授羅仁權(quán)認為，目前主要有三個支柱支持人工智能技術(shù)，即機器人、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)。機器人排在第一位。

 當前，我國機器人發(fā)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(fā)展領(lǐng)域。近年來，工業(yè)和信息化部也陸續(xù)出臺《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016－2020年）》等政策，著力推動機器人產(chǎn)業(yè)快速健康可持續(xù)發(fā)展，積極打造面向全球的機器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

 工業(yè)和信息化部副部長辛國斌在2017世界機器人大會上指出，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展更是給機器人產(chǎn)業(yè)帶來了新的春天，機器人產(chǎn)業(yè)成為提振實體經(jīng)濟的重要突破口和各主要國家戰(zhàn)略布局的焦點。

 人工智能不僅是一次技術(shù)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(zhàn)略的核心方向，為傳統(tǒng)行業(yè)帶來產(chǎn)業(yè)升級的活力。與此同時，“機器代人”的生產(chǎn)模式，將讓各行各業(yè)發(fā)生巨大變革，這其中當然包括電力行業(yè)。

 電力機器人是為服務(wù)電力系統(tǒng)而生產(chǎn)的“特種兵”，它能將作業(yè)人員從惡劣環(huán)境中解放出來，在降低一線人員勞動強度、提高設(shè)備運維自動化水平、保障安全生產(chǎn)等方面提供強力支撐。

 在2017年國家電網(wǎng)公司年中工作會上，國家電網(wǎng)公司董事長、黨組書記舒印彪強調(diào)，要落實《中國制造2025》行動計劃，優(yōu)化業(yè)務(wù)布局，提升高端裝備、智能制造、核心零部件的自主研發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計和設(shè)備試驗?zāi)芰?，推動產(chǎn)業(yè)向中高端升級。

 事實上，在推進機器人技術(shù)在電力生產(chǎn)中的應(yīng)用上，國家電網(wǎng)公司一直走在行業(yè)前列，在國際、國內(nèi)電力機器人領(lǐng)域擁有較強影響力和話語權(quán)。就在去年10月11日第四屆國際電力機器人學術(shù)會議會議上，國家電網(wǎng)公司電力機器人的“十八般武藝”，獲得了國內(nèi)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(nèi)最大的電力機器人研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化基地：全國最大的電力機器人研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化基地，國網(wǎng)山東省電力公司子公司——山東魯能智能技術(shù)有限公司的生產(chǎn)基地。從這里“走出”的469臺電力特種機器人，已經(jīng)在國內(nèi)30個省“上崗”，覆蓋輸、變、配、用等電力行業(yè)各環(huán)節(jié)，國內(nèi)市場占有率高達51%，成為名副其實的守護電網(wǎng)安全的“智能衛(wèi)士”。

“人丁興旺”的電力機器人大家族

工作人員正在調(diào)試自主研發(fā)的第五代變電站智能巡檢機器人。國網(wǎng)山東電力供圖

 下一步，國家電網(wǎng)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(tǒng)、輸變電智能巡檢機器人數(shù)據(jù)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(yīng)用，引領(lǐng)世界范圍的電網(wǎng)運檢技術(shù)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(chǎn)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(zhuǎn)動頭部，忽閃著兩只明亮的“大眼睛”，穩(wěn)穩(wěn)地行進在地面上，遇到障礙物便自動轉(zhuǎn)換方向靈巧地避開。

 它們就是曾經(jīng)榮獲“中國優(yōu)秀工業(yè)設(shè)計獎”產(chǎn)品設(shè)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(chǎn)部經(jīng)理王濤告訴記者，這些智能巡檢機器人的感官系統(tǒng)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(yīng)，對設(shè)備進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)變電站設(shè)備隱患。”

 “他們在變電站里工作得非常賣力。”王濤說，已經(jīng)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(fā)現(xiàn)500千伏嶗山變電站2號存在安全隱患并預(yù)警，挽回了直接經(jīng)濟損失近百萬元。若事故發(fā)生，將形成大面積停電，間接損失可達數(shù)億。

 “我們自主研發(fā)了二十余種電力機器人，覆蓋發(fā)、輸、變、配、用等電力行業(yè)各環(huán)節(jié)，天上飛的，地上跑的，線上走的應(yīng)有盡有。”魯能智能公司黨委書記、副總經(jīng)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(zhàn)’優(yōu)勢，可以幫客戶更好地解決電網(wǎng)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(tǒng)——智能巡線千里眼，它與電網(wǎng)員工和直升機協(xié)同開展復(fù)雜地理環(huán)境下的常規(guī)、狀態(tài)及特殊巡檢，對桿塔、絕緣子串、導線等輸電線路設(shè)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(zhí)行任務(wù)。

 如今，這個龐大的家族還在不斷地壯大發(fā)展。

 記者了解到，下一步，國家電網(wǎng)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(tǒng)、輸變電智能巡檢機器人數(shù)據(jù)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(yīng)用，引領(lǐng)世界范圍的電網(wǎng)運檢技術(shù)變革。

電力智能化深度正在不斷增加

帶電作業(yè)機器人可以代替供電員工完成多種帶電作業(yè)任務(wù)。雷婷攝

 機器人的人工智能，不僅僅是體現(xiàn)在服務(wù)機器人，更是進入到了制造業(yè)的機器人當中，這個概念就是智能制造。如今，憑借先進的技術(shù)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。

 在國家電網(wǎng)公司電力機器人技術(shù)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(fā)中心技術(shù)總監(jiān)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(wǎng)帶電作業(yè)機器人。

 “以往檢修人員帶電作業(yè)，要爬到高高的電線桿上直接接觸電網(wǎng)帶電部分，電流穿過人體會有生命危險。這種帶電作業(yè)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(jiān)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(xiàn)線路巡查和維修調(diào)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(wǎng)公司核心技術(shù)自主研發(fā)和成果轉(zhuǎn)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(wǎng)設(shè)備。

 但在1999年研發(fā)初期，這種機器人并沒有如此聰明的“大腦”。“以前的帶電作業(yè)機器人在進行線上作業(yè)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(shù)難點不攻克，機器人作業(yè)水平就上不去。”回憶起當年研發(fā)帶電作業(yè)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(fā)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(shù)難題后，2010年，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，可通過主從式控制實現(xiàn)10千伏配電網(wǎng)高壓帶電作業(yè)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(shù)長期以來的封鎖。

 像這樣的技術(shù)突破，在電力機器人研發(fā)過程中比比皆是。“比如變電站巡檢機器人的研發(fā)，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(shù)據(jù)進行模擬分析，最終得出一個路徑規(guī)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(shè)備，也是它們在路障前能夠優(yōu)雅地轉(zhuǎn)身而去的主要原因。

 記者了解到，國家電網(wǎng)公司已獲得專利授權(quán)700余項，發(fā)明授權(quán)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(yè)標準4項。2016年，在國際大電網(wǎng)組織（CIGRE）牽頭成立了B3.47“機器人在變電站中的應(yīng)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(shù)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(wǎng)為例，在變電站里應(yīng)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(jié)約人力成本1.7億元，累計發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷隱患2000余處。電力機器人的規(guī)?；瘧?yīng)用，在提升電網(wǎng)運維自動化水平、引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)國際電力機器人技術(shù)標準“中國引領(lǐng)”發(fā)揮了巨大作用。

 針對未來電力機器人行業(yè)的發(fā)展，慕世友建議，國家層面要加大投入，將電力機器人研發(fā)納入國家科技重大專項，在科研人才、行業(yè)信息、學術(shù)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(fā)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(wǎng)公司電力機器人在國際上的應(yīng)用相對較少，市場開拓空間巨大，建議借助“一帶一路”戰(zhàn)略契機，加大電力機器人宣傳推介力度，創(chuàng)造國際交流展示機會，加快推進電力機器人標準走出去、產(chǎn)品走出去、服務(wù)走出去。

原標題:電力機器人正向我們走來