日前，由“时代楷模”“改革先锋”张黎明主持研发的新一代人工智能配网带电作业机器人荣获2021年度天津市科学技术进步奖一等奖，目前该项目成功研制首台全自主配网带电作业机器人及自动剥线器等13种末端工具，形成了系列化成套装备，并在滨海新区成立机器人公司，建立了研发和生产基地，全面实现产业化。该成果有力推动了人工智能与能源电力深度融合，有效促进了天津市智能制造产业发展。
攻克技术难关 解决操作难题
配网带电作业机器人的研发历时五年，主要针对机器人在户外开展带电作业，受强光、空间狭小、平台抖动、运动特性约束、干扰源复杂等因素影响，难以实现自主作业。而新一代人工智能配网带电作业机器人通过运用三维环境重建、视觉识别、运动控制等核心技术，攻克了机器人精准定位、自主规划、智能控制、安全防护四项技术难题，也解决了人工带电作业的痛难点问题，实现了产业化和规模化推广。
国网天津滨海供电公司科技环保技术专责工程师胡益菲告诉记者，以智能控制技术为例，机器人在带电作业中操作步骤最多的是将导线的绝缘皮进行剥切，在剥切的过程中，最大的技术难点就是怎样操作才能不损伤导线。
“于是我们就采用了环切的方式，和借鉴光电传感器、电位感知传感器的优势，来判断整个剥切的进刀量，避免损伤导线，保证整个剥切过程的剥线质量满足带电作业的要求。”胡益菲表示，该技术研发的光电、电位联合感知的多线径自适应控制方法，攻克了外部风扰、振动和低温下可靠作业难题，实现了50-240平方毫米线径无损剥线等精细操作，有效提升了带电作业质量和效率。
持续深化人工智能技术创新应用
配网带电作业机器人作为“十三五”期间的原创标志性成果被写入了《天津市科技创新“十四五”规划》，成果实用性强，整体技术达到国际领先水平。目前，该项目产品已授权发明专利25项，授权实用新型专利14项。在天津、北京、江苏、浙江以及西藏高海拔地区进行了规模化的应用，成功完成操作12000余次，推广至18个省市开展现场应用。随着配电网规模扩大和带电作业需求增加，全国市场需求预计达0.5-1万台，产业规模达300亿元。
“去年我们牵头在IEEE（美国电气和电子工程师协会）成立首个配网带电作业机器人国际标准工作组（IEEEP2991），立项首个配网带电作业机器人国际标准。” 胡益菲表示，未来，国网天津电力将继续推动配电网带电作业技术升级，提升配电网带电作业质量和效率，实现标准化、规范化带电作业，降低劳动成本和劳动强度。在产业升级方面，推动人工智能技术在津落地，打造天津高端制造业新的增长点，走向国际化市场。
