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4项技术难关
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、空间狭孝平台抖动、运动特性约束、干扰源复杂等因素影响，难以实现自主作业展开研发工作。新一代人工智能配网带电作业机器人运用三维环境重建、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4项技术难题，也解决了人工带电作业的痛点难点问题，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说，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对导线的绝缘皮进行剥切，在剥切的过程中，最大的技术难题就是怎样操作才能不损伤导线。“于是我们采用了环切的方式，并借鉴光电传感器、电位感知传感器的优势来判断剥切的进刀量，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要求。”胡益菲表示，该项目研发的光电、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。
产业规模达300亿元
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0.5万-1万台，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，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。
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