2025-09-06 17:02:04 2,367次浏览

来源:人民日报海外版工程师在隧道内进行机器狗系统调式。人民网记者 宋烨文摄数字孪生系统内机器狗进行自主巡检。魏子人摄“哒哒哒哒……” 河北雄安新区昝岗片区,地下15米处,当天室外气温33摄氏度,但这里只有23摄氏度。这是一条长长的管廊,宽2.8米,高2.9米。一只机器狗正迈着有节奏的步子向远处行走。 魏子人目送着机器狗消失在视野中,但他并不担心,大屏幕上传来了机器狗摄像头实时拍到的画面。作为国网雄安新区供电公司运维检修中心工程师,从去年10月起,他就多了4个新“同事”——雄电灵犀四足巡检机器人。 地下隧道里来了新同事 雄东电缆隧道是服务雄安新区的首条双舱电缆隧道,全长16.15公里。它起自500千伏开善站,终于220千伏昝西站,穿越铁路、高速公路、南水北调工程、河道、国道、省道等,肩负着为雄安新区起步区、昝岗片区、高铁片区提供电力稳定供应的重任。 机器狗的巡检范围,正是其中长达11.75公里的隧道部分。 这是一只高约1.4米、重约40公斤的机器狗,底盘运用了宇树科技的系统,上面搭载了学生书包大小的银灰色检测箱、一条白色可伸缩机械臂、酷似眼睛的2个摄像头。它的正常走路速度大约0.8米/秒,高速前进时可以进入“赶路模式”,速度达到2米/秒,接近于成年人快走或小跑的状态。尽管它单程最多可以走6公里,但为了能让它“轻松回家”,一般只让它一次性走2公里多。 魏子人向记者解释了机器狗的功能。右眼,是可见光镜头,可实时捕捉隧道环境及电缆状态;左眼,是红外成像镜头,可捕捉到温度分布;可伸缩机械臂上面贴片式的传感器可以实现局部放电检测,机器狗还搭载了有毒有害气体识别、温湿度检测装置。 大屏幕上,展示着机器狗“眼中的世界”。 隧道内一侧的最下层布设了ABC三相电缆(“三相”为“一回”)。机器狗的眼睛,分可见光和红外光,红外光的显示画面分绿色和红色,红色就是温度相对高的地方。“吱……”随着一阵轻微的声音传来,机器狗将机械臂缓缓展开,前端的传感器贴合在ABC三相电缆上的其中一相开始进行信号采集,大约1分多钟后,机械臂抬起再放下,贴合到了另一相电缆上。记者在现场看到,机器狗在一个点位上将ABC三相电缆的信号分别采集后,会自动移动到下一个点位继续采集。 魏子人说,操纵机器狗只需提前设置好指令,执行任务全程基本不需要人为干预,局放检测采集到的信号,最后会生成在报告里。 有了机器狗,对魏子人来讲,就有了一个远程操控的“同事”。它有一个功能是拾音功能,支持远程喊话。“如果前方有工作人员行为不当,或者有些操作需要在线沟通,可以远程派机器狗过去,后台的人在生产管控中心就能直接喊话。” 它有几项独特本领 除了能“看见”,能“喊话”,机器狗如何在巡检过程中,发挥电工的作用? 魏子人举了个例子。 如果电缆坏了,一般会先有局部放电信号,魏子人指向记者脚边,“咱们肉眼看到的黑色这层就是电缆最外层保护套,一旦被烧穿,就会出现多点接地、环流异常,最终导致击穿跳闸”。对于机器狗来说,其红外摄像头照射范围大约有3米,于是在管廊中设置了每隔3米一个点位,两个摄像头自动拍摄一次,这样可以确保机器狗在巡检过程中能拍到整段电缆;对于局部放电的检测,也在管廊中设置了每15米一个点位,能够实现全段覆盖。 机器狗的存在,大大提升了工作效率。按照工作流程,一般每3个月会对管廊全程进行一次检测。魏子人告诉记者,如果是人检的话,需要至少两人一起作业,拎着一个红外照相机,带着一套局部放电检测的装置,光装备加起来就重达十几斤,而且每走3米得拍一次,两个人同时走完超过11公里的管廊全程,需要干将近22小时。但是,用4条机器狗同时开工,三四个小时就能完成全部任务,工作效率得到很大提升。 而且,由于管廊内全部覆盖了5G信号,能实时回传画面,机器狗在行走、巡检过程中,万一稍微偏离了路线,人可以立刻在后台下达指令,调整线路。根据魏子人的经验,在5G信号加持下,从他看到画面下达指令到机器狗执行动作,速度基本上没什么延迟。 相比于过去的人检,机器狗还有一个很重要的功能。 魏子人让记者转身看远处的楼梯:“那里是出入口,这段管廊一共有6个类似这样的出入口,平均间隔2公里1个,隧道内每隔200米有一个气体传感器,如果存在有毒有害气体,传感器就会报警。这种情况下如果贸然派人去会有一定风险,但如果让机器狗去,机器狗可以通过它的红外模式还有可见光模式进行一圈巡视,再判断是否有问题,进而再确定作业人员。” 新技术创造新场景 越来越好用的机器狗背后,是大量新技术正在创造着电力系统的工作新场景。 数字孪生系统上,清晰地显示着每只“机器狗”的实时电量。在返航算法帮助下,当电量降至25%时,它们就会自主返回充电桩。魏子人说,机器狗4小时就能充满电,这些机器狗又能继续投入长达6小时的工作,在输电班组里,它们是不知疲倦的工作标兵。 国网雄安新区供电公司运维检修中心主任周开峰告诉记者,在数字孪生系统可以通过云台控制机器狗并呈现机器狗双光(红外模式和可见光模式)展示窗口,国内首次实现基于5G和数字孪生的四足巡检机器狗自主巡检,进一步推动机器代人智能巡检模式的转变。 还有AI识别功能摄像头的帮助。隧道内部,有不少摄像头与机器狗协同作业,构筑起立体化的智能运维网络。魏子人介绍,这里有278个AI摄像头,每16个摄像头配置1个AI分析盒。就在管廊内部,通过试点应用前置算法AI摄像头,可实现安全帽、火焰等12种智能识别算法,完成缺陷的边缘识别与告警推送,可主动推送告警信息,有效降低监控坐席劳动强度。通过与数字孪生系统的结合,实现了电缆隧道的视频融合式和接力式巡检。 管廊里的5G技术,也有效支持着智能化巡检新场景的出现。据了解,国网雄安新区供电公司首次将5G通信技术引入地下管廊,将MEC多接入边缘计算平台下沉部署到管廊附近机房,搭配管廊全覆盖的5G信号,构成服务于管廊内人员和设备的电力5G专网。其中,既包括低时延、大带宽,也包括安全性、便利性等诸多方面。同时,国网雄安新区供电公司积极开展5G智慧隧道及智能运检技术研究,推动5G技术和北斗技术在电缆隧道实用化应用。 为了让机器狗能在地下空间实用,在技术上已经实现了不少突破。 周开峰介绍,围绕机器狗的应用,融合了5G、数字孪生、激光雷达SLAM技术,突破了在相似、长窄、特征退化管廊场景下的SLAM技术难点,实现了基于四足机器狗的长距离、高精度3D点云地图构建,实现了地下空间机器狗精确定位和自主巡检、远程遥控巡检等功能,并将四足巡检机器狗管理系统、传输系统接入数字孪生平台,实现孪生交互,有效推动机器狗在地下空间的实用化应用。(本报记者 刘少华 人民网记者 宋烨文) 《人民日报海外版》(2025年08月26日第05版)

机器狗“电工”上岗
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