河北雄安新區(qū) 機(jī)器狗“電工”上崗

　　“噠噠噠噠……”

　　河北雄安新區(qū)昝崗片區(qū)，地下15米處，當(dāng)天室外氣溫33攝氏度，但這里只有23攝氏度。這是一條長(zhǎng)長(zhǎng)的管廊，寬2.8米，高2.9米。一只機(jī)器狗正邁著有節(jié)奏的步子向遠(yuǎn)處行走。

　　魏子人目送著機(jī)器狗消失在視野中，但他并不擔(dān)心，大屏幕上傳來了機(jī)器狗攝像頭實(shí)時(shí)拍到的畫面。作為國(guó)網(wǎng)雄安新區(qū)供電公司運(yùn)維檢修中心工程師，從去年10月起，他就多了4個(gè)新“同事”——雄電靈犀四足巡檢機(jī)器人。

　　地下隧道里來了新同事

　　雄東電纜隧道是服務(wù)雄安新區(qū)的首條雙艙電纜隧道，全長(zhǎng)16.15公里。它起自500千伏開善站，終于220千伏昝西站，穿越鐵路、高速公路、南水北調(diào)工程、河道、國(guó)道、省道等，肩負(fù)著為雄安新區(qū)起步區(qū)、昝崗片區(qū)、高鐵片區(qū)提供電力穩(wěn)定供應(yīng)的重任。

　　機(jī)器狗的巡檢范圍，正是其中長(zhǎng)達(dá)11.75公里的隧道部分。

　　這是一只高約1.4米、重約40公斤的機(jī)器狗，底盤運(yùn)用了宇樹科技的系統(tǒng)，上面搭載了學(xué)生書包大小的銀灰色檢測(cè)箱、一條白色可伸縮機(jī)械臂、酷似眼睛的2個(gè)攝像頭。它的正常走路速度大約0.8米/秒，高速前進(jìn)時(shí)可以進(jìn)入“趕路模式”，速度達(dá)到2米/秒，接近于成年人快走或小跑的狀態(tài)。盡管它單程最多可以走6公里，但為了能讓它“輕松回家”，一般只讓它一次性走2公里多。

　　魏子人向記者解釋了機(jī)器狗的功能。右眼，是可見光鏡頭，可實(shí)時(shí)捕捉隧道環(huán)境及電纜狀態(tài);左眼，是紅外成像鏡頭，可捕捉到溫度分布;可伸縮機(jī)械臂上面貼片式的傳感器可以實(shí)現(xiàn)局部放電檢測(cè)，機(jī)器狗還搭載了有毒有害氣體識(shí)別、溫濕度檢測(cè)裝置。

　　大屏幕上，展示著機(jī)器狗“眼中的世界”。

　　隧道內(nèi)一側(cè)的最下層布設(shè)了ABC三相電纜(“三相”為“一回”)。機(jī)器狗的眼睛，分可見光和紅外光，紅外光的顯示畫面分綠色和紅色，紅色就是溫度相對(duì)高的地方。“吱……”隨著一陣輕微的聲音傳來，機(jī)器狗將機(jī)械臂緩緩展開，前端的傳感器貼合在ABC三相電纜上的其中一相開始進(jìn)行信號(hào)采集，大約1分多鐘后，機(jī)械臂抬起再放下，貼合到了另一相電纜上。記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，機(jī)器狗在一個(gè)點(diǎn)位上將ABC三相電纜的信號(hào)分別采集后，會(huì)自動(dòng)移動(dòng)到下一個(gè)點(diǎn)位繼續(xù)采集。

　　魏子人說，操縱機(jī)器狗只需提前設(shè)置好指令，執(zhí)行任務(wù)全程基本不需要人為干預(yù)，局放檢測(cè)采集到的信號(hào)，最后會(huì)生成在報(bào)告里。

　　有了機(jī)器狗，對(duì)魏子人來講，就有了一個(gè)遠(yuǎn)程操控的“同事”。它有一個(gè)功能是拾音功能，支持遠(yuǎn)程喊話。“如果前方有工作人員行為不當(dāng)，或者有些操作需要在線溝通，可以遠(yuǎn)程派機(jī)器狗過去，后臺(tái)的人在生產(chǎn)管控中心就能直接喊話。”

　　它有幾項(xiàng)獨(dú)特本領(lǐng)

　　除了能“看見”，能“喊話”，機(jī)器狗如何在巡檢過程中，發(fā)揮電工的作用?

　　魏子人舉了個(gè)例子。

　　如果電纜壞了，一般會(huì)先有局部放電信號(hào)，魏子人指向記者腳邊，“咱們?nèi)庋劭吹降暮谏@層就是電纜最外層保護(hù)套，一旦被燒穿，就會(huì)出現(xiàn)多點(diǎn)接地、環(huán)流異常，最終導(dǎo)致?lián)舸┨l”。對(duì)于機(jī)器狗來說，其紅外攝像頭照射范圍大約有3米，于是在管廊中設(shè)置了每隔3米一個(gè)點(diǎn)位，兩個(gè)攝像頭自動(dòng)拍攝一次，這樣可以確保機(jī)器狗在巡檢過程中能拍到整段電纜;對(duì)于局部放電的檢測(cè)，也在管廊中設(shè)置了每15米一個(gè)點(diǎn)位，能夠?qū)崿F(xiàn)全段覆蓋。

　　機(jī)器狗的存在，大大提升了工作效率。按照工作流程，一般每3個(gè)月會(huì)對(duì)管廊全程進(jìn)行一次檢測(cè)。魏子人告訴記者，如果是人檢的話，需要至少兩人一起作業(yè)，拎著一個(gè)紅外照相機(jī)，帶著一套局部放電檢測(cè)的裝置，光裝備加起來就重達(dá)十幾斤，而且每走3米得拍一次，兩個(gè)人同時(shí)走完超過11公里的管廊全程，需要干將近22小時(shí)。但是，用4條機(jī)器狗同時(shí)開工，三四個(gè)小時(shí)就能完成全部任務(wù)，工作效率得到很大提升。

　　而且，由于管廊內(nèi)全部覆蓋了5G信號(hào)，能實(shí)時(shí)回傳畫面，機(jī)器狗在行走、巡檢過程中，萬一稍微偏離了路線，人可以立刻在后臺(tái)下達(dá)指令，調(diào)整線路。根據(jù)魏子人的經(jīng)驗(yàn)，在5G信號(hào)加持下，從他看到畫面下達(dá)指令到機(jī)器狗執(zhí)行動(dòng)作，速度基本上沒什么延遲。

　　相比于過去的人檢，機(jī)器狗還有一個(gè)很重要的功能。

　　魏子人讓記者轉(zhuǎn)身看遠(yuǎn)處的樓梯：“那里是出入口，這段管廊一共有6個(gè)類似這樣的出入口，平均間隔2公里1個(gè)，隧道內(nèi)每隔200米有一個(gè)氣體傳感器，如果存在有毒有害氣體，傳感器就會(huì)報(bào)警。這種情況下如果貿(mào)然派人去會(huì)有一定風(fēng)險(xiǎn)，但如果讓機(jī)器狗去，機(jī)器狗可以通過它的紅外模式還有可見光模式進(jìn)行一圈巡視，再判斷是否有問題，進(jìn)而再確定作業(yè)人員。”

　　新技術(shù)創(chuàng)造新場(chǎng)景

　　越來越好用的機(jī)器狗背后，是大量新技術(shù)正在創(chuàng)造著電力系統(tǒng)的工作新場(chǎng)景。

　　數(shù)字孿生系統(tǒng)上，清晰地顯示著每只“機(jī)器狗”的實(shí)時(shí)電量。在返航算法幫助下，當(dāng)電量降至25%時(shí)，它們就會(huì)自主返回充電樁。魏子人說，機(jī)器狗4小時(shí)就能充滿電，這些機(jī)器狗又能繼續(xù)投入長(zhǎng)達(dá)6小時(shí)的工作，在輸電班組里，它們是不知疲倦的工作標(biāo)兵。

　　國(guó)網(wǎng)雄安新區(qū)供電公司運(yùn)維檢修中心主任周開峰告訴記者，在數(shù)字孿生系統(tǒng)可以通過云臺(tái)控制機(jī)器狗并呈現(xiàn)機(jī)器狗雙光(紅外模式和可見光模式)展示窗口，國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)基于5G和數(shù)字孿生的四足巡檢機(jī)器狗自主巡檢，進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)器代人智能巡檢模式的轉(zhuǎn)變。

　　還有AI識(shí)別功能攝像頭的幫助。隧道內(nèi)部，有不少攝像頭與機(jī)器狗協(xié)同作業(yè)，構(gòu)筑起立體化的智能運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)。魏子人介紹，這里有278個(gè)AI攝像頭，每16個(gè)攝像頭配置1個(gè)AI分析盒。就在管廊內(nèi)部，通過試點(diǎn)應(yīng)用前置算法AI攝像頭，可實(shí)現(xiàn)安全帽、火焰等12種智能識(shí)別算法，完成缺陷的邊緣識(shí)別與告警推送，可主動(dòng)推送告警信息，有效降低監(jiān)控坐席勞動(dòng)強(qiáng)度。通過與數(shù)字孿生系統(tǒng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了電纜隧道的視頻融合式和接力式巡檢。

　　管廊里的5G技術(shù)，也有效支持著智能化巡檢新場(chǎng)景的出現(xiàn)。據(jù)了解，國(guó)網(wǎng)雄安新區(qū)供電公司首次將5G通信技術(shù)引入地下管廊，將MEC多接入邊緣計(jì)算平臺(tái)下沉部署到管廊附近機(jī)房，搭配管廊全覆蓋的5G信號(hào)，構(gòu)成服務(wù)于管廊內(nèi)人員和設(shè)備的電力5G專網(wǎng)。其中，既包括低時(shí)延、大帶寬，也包括安全性、便利性等諸多方面。同時(shí)，國(guó)網(wǎng)雄安新區(qū)供電公司積極開展5G智慧隧道及智能運(yùn)檢技術(shù)研究，推動(dòng)5G技術(shù)和北斗技術(shù)在電纜隧道實(shí)用化應(yīng)用。

　　為了讓機(jī)器狗能在地下空間實(shí)用，在技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了不少突破。

　　周開峰介紹，圍繞機(jī)器狗的應(yīng)用，融合了5G、數(shù)字孿生、激光雷達(dá)SLAM技術(shù)，突破了在相似、長(zhǎng)窄、特征退化管廊場(chǎng)景下的SLAM技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了基于四足機(jī)器狗的長(zhǎng)距離、高精度3D點(diǎn)云地圖構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了地下空間機(jī)器狗精確定位和自主巡檢、遠(yuǎn)程遙控巡檢等功能，并將四足巡檢機(jī)器狗管理系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)接入數(shù)字孿生平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)孿生交互，有效推動(dòng)機(jī)器狗在地下空間的實(shí)用化應(yīng)用。

　　來源：人民日?qǐng)?bào)海外版 記者 劉少華 人民網(wǎng)記者 宋燁文

作者：劉少華、宋燁文