有一種動(dòng)力叫做信仰,讓人不知懈??;有一種精神叫做奉獻(xiàn),讓人不知疲倦;有一種力量叫做執(zhí)著,讓人不知放棄。
在山東電力研究院有這樣一個(gè)團(tuán)隊(duì),他們把在電力機(jī)器人領(lǐng)域追求卓越的信仰當(dāng)做一種動(dòng)力;他們把在攻堅(jiān)克難過程中的無私奉獻(xiàn)當(dāng)作一種精神;他們把在科研工作中踏實(shí)苦干的執(zhí)著當(dāng)作一種力量。他們?cè)陔娏C(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域揮灑青春的汗水,自主研發(fā)了“人丁興旺”的電力機(jī)器人家族,摘取了一個(gè)個(gè)科研桂冠,引領(lǐng)著最先進(jìn)的技術(shù)潮流,樹起青春建功在崗位的旗幟。
他們就是剛剛被評(píng)為“山東電力集團(tuán)公司創(chuàng)先爭(zhēng)優(yōu)金牌團(tuán)隊(duì)”的電力機(jī)器人項(xiàng)目組。
變電站“智能衛(wèi)士”獨(dú)當(dāng)一面
2月9日,凌晨2點(diǎn),我國首座500千伏智能變電站——浙江500千伏芝堰變電站內(nèi)一片寂靜,只有一臺(tái)身高不足一米的白色機(jī)器人不停轉(zhuǎn)動(dòng)頭部,忽閃著“大眼睛”巡檢站內(nèi)的各種設(shè)備。該機(jī)器人自2010年10月投運(yùn)以來,每天三次在站內(nèi)巡檢,將巡檢數(shù)據(jù)及圖片實(shí)時(shí)傳輸給后臺(tái),保障著智能電網(wǎng)的安全。這是山東電力研究院電力機(jī)器人項(xiàng)目組科技創(chuàng)新助力全面服務(wù)智能電網(wǎng)建設(shè)的一個(gè)縮影。
變電站設(shè)備巡檢機(jī)器人項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李冬松說,兩臺(tái)機(jī)器人在芝堰變電站工作非常賣力,兩“人”分區(qū),每天巡視三遍,每臺(tái)機(jī)器人每天要“扭動(dòng)腦袋”700多次,顯著減輕了變電站值班人員的工作強(qiáng)度。目前該站設(shè)備巡視紅外測(cè)溫常規(guī)情況下都是由機(jī)器人完成的,兩臺(tái)機(jī)器人“上崗”以來留下的巡視資料累計(jì)已經(jīng)超過了70G。
自研制出國內(nèi)首臺(tái)變電站設(shè)備巡檢機(jī)器人后,電力機(jī)器人項(xiàng)目組一直致力于不斷地完善其功能并推廣機(jī)器人的使用,現(xiàn)已經(jīng)研制出四代變電站設(shè)備巡檢機(jī)器人,開始批量生產(chǎn)。目前,有20臺(tái)巡檢機(jī)器人在北京、陜西、廣西等地變電站“上崗”,經(jīng)受住了高溫、狂風(fēng)、暴雨等惡劣環(huán)境的考驗(yàn),成了變電站的“骨干”。機(jī)器人運(yùn)行平穩(wěn)可靠,在站內(nèi)執(zhí)行巡檢任務(wù),不僅大大減輕了變電站運(yùn)維人員的巡檢工作量,而且數(shù)次準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備熱缺陷,并及時(shí)報(bào)警,為運(yùn)維人員進(jìn)行設(shè)備檢修提供了依據(jù),保障了電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行,得到廣大用戶的認(rèn)可和好評(píng)。山東電力集團(tuán)公司首批推廣的10臺(tái)巡檢機(jī)器人已完成生產(chǎn),將在萊蕪魯中、濟(jì)南聞韶、煙臺(tái)棲霞、濟(jì)寧汶上等變電站投入運(yùn)行。該項(xiàng)目榮獲了山東省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)?!?/p>
最近,電力機(jī)器人項(xiàng)目組為變電站設(shè)備巡檢機(jī)器人在原有巡檢功能基礎(chǔ)上,增加了變電站設(shè)備異物識(shí)別和設(shè)備異常聲音采集與分析功能,為變電站設(shè)備巡檢提供了新型的技術(shù)檢測(cè)手段;基于聲音辨別電力設(shè)備故障檢測(cè)技術(shù),填補(bǔ)了機(jī)器人巡檢領(lǐng)域的空白,已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。實(shí)際運(yùn)行表明,該系統(tǒng)運(yùn)行可靠,檢測(cè)準(zhǔn)確。
變電站設(shè)備巡檢機(jī)器人已被列入國家電網(wǎng)公司重大科技成果推廣計(jì)劃,2012年計(jì)劃推廣60臺(tái),后續(xù)每年推廣數(shù)量將高速增長,應(yīng)用前景十分廣闊。如今,堅(jiān)持“努力超越,追求卓越”的電力機(jī)器人項(xiàng)目組已經(jīng)在研制功能更強(qiáng)大的第五代變電站設(shè)備巡檢機(jī)器人。
“智能巡線千里眼”屢建奇功
除了地上跑的巡檢機(jī)器人,山東電力研究院電力機(jī)器人項(xiàng)目組還研制了天上飛的電力機(jī)器人——“智能巡線千里眼”,用于巡視架空輸電線路的無人直升機(jī)和固定翼無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)。
2009年1月,國家電網(wǎng)公司正式立項(xiàng)研制無人直升機(jī)巡線系統(tǒng)。面對(duì)這個(gè)在國內(nèi)外研究幾乎為空白的項(xiàng)目,山東電力研究院黨委高度重視,組織精銳力量,在電力機(jī)器人項(xiàng)目組建立了青年突擊隊(duì)。隊(duì)員們突破了重重科研難關(guān),取得的“輸電線路無人直升機(jī)智能巡檢系統(tǒng)”科技成果經(jīng)專家組鑒定,整體達(dá)到國際先進(jìn)水平,其中多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平,榮獲了2011年國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。無人機(jī)項(xiàng)目組青年突擊隊(duì)還被評(píng)為“山東省青年突擊隊(duì)標(biāo)兵”。
在研發(fā)和應(yīng)用過程中,突擊隊(duì)發(fā)揚(yáng)“不怕吃苦,勇于負(fù)重,敢打硬仗,能打勝仗”的青年突擊隊(duì)精神,經(jīng)歷了艱辛的技術(shù)攻關(guān)、艱苦的封閉培訓(xùn)、艱難的野外巡線調(diào)研和野外飛行試驗(yàn)等重重困難的考驗(yàn),被同事們調(diào)侃為“野人”團(tuán)隊(duì)。
在安徽明光參加為期4個(gè)月的封閉式培訓(xùn)中,通訊不便,手機(jī)信號(hào)時(shí)斷時(shí)續(xù);交通不便,采購日常用品走山路找公交費(fèi)盡周折;生活不便,缺少瓜果蔬菜導(dǎo)致上火癥狀頻發(fā),還時(shí)常遭受蛇鼠蟲蟻的侵襲。嚴(yán)寒冬日,曠野里刺骨的寒風(fēng)吹在臉上像利刃切割一樣,在零下八度的機(jī)場(chǎng),外控手為保持操控手感,盡快掌握外控原理,堅(jiān)持不戴手套練習(xí)飛行控制,雙手多次凍僵、凍傷;炎炎烈日,他們常常連續(xù)工作數(shù)小時(shí),汗水濕透了工作服,甚至暴曬至脫皮……但他們?yōu)榱税磿r(shí)完成任務(wù),在保證質(zhì)量的前提下爭(zhēng)分奪秒搶時(shí)間,午餐、晚餐都在工地解決。山風(fēng)常常突然揚(yáng)起塵土,隊(duì)員們只能將飯盒揣在懷中,在漫天的塵土中用餐。吃完飯碗底留下一層沙土,可誰也沒有半句怨言,“牙好,胃口就好,吃嘛嘛香!”他們這樣笑對(duì)。
“我們的隊(duì)員個(gè)個(gè)都能吃苦,肯奉獻(xiàn),大家每年平均出差都在一百天以上。放棄了一個(gè)又一個(gè)假日,犧牲了很多與家人團(tuán)聚機(jī)會(huì)。有一次外出培訓(xùn)出發(fā)那天,恰巧是陳西廣結(jié)婚的日子。他在結(jié)婚當(dāng)天下午就毅然跟隨我們踏上了征程。只要團(tuán)隊(duì)需要,我們每個(gè)隊(duì)員都是隨叫隨到,聽從安排。只要無人機(jī)的成果早日應(yīng)用到實(shí)際中,這一切都是值得的!”突擊隊(duì)隊(duì)長王濱海說出了所有隊(duì)員的心聲。
2011年9月27日,隊(duì)員們研發(fā)的固定翼無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)首次在500千伏光州-大澤輸電線路,對(duì)38號(hào)桿塔至126號(hào)桿塔共89基桿塔近40千米線路進(jìn)行了可見光巡檢。巡檢系統(tǒng)傳回了清晰的實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù),使地面人員在第一時(shí)間直觀地了解到線路走廊情況和電網(wǎng)的大體健康狀況,成功檢測(cè)到了線路上預(yù)設(shè)的10余處故障點(diǎn)。
隊(duì)員們承擔(dān)了國家電網(wǎng)公司生技部無人機(jī)巡線試點(diǎn)工程,“無人直升機(jī)智能巡檢系統(tǒng)”已經(jīng)對(duì)省內(nèi)6條500千伏輸電線路進(jìn)行了飛行巡檢,累計(jì)200公里,發(fā)現(xiàn)缺陷和異常50多處。2012年,將完成飛行巡檢500公里。
架空輸電線路機(jī)器人“孿生兄弟”特別多
除了地上跑的、天上飛的,電力機(jī)器人項(xiàng)目組還研制了在架空輸電線路上爬行的電力機(jī)器人,他們有特別多的“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)。
2008年初的那場(chǎng)雪災(zāi)深深刺痛著電力機(jī)器人項(xiàng)目組每個(gè)科研人員的心!“我們一定要研制出可以在架空輸電線路上進(jìn)行除冰、檢測(cè)等帶電維護(hù)作業(yè)的機(jī)器人!”2009年1月,剛工作不足兩年的郭銳帶領(lǐng)電力機(jī)器人項(xiàng)目組的三個(gè)小伙子勇敢地挑起了重?fù)?dān)——山東省高新技術(shù)自主創(chuàng)新項(xiàng)目《電力輸電線路除冰機(jī)器人研究》和山東電力重點(diǎn)科技項(xiàng)目《架空輸電線路作業(yè)維護(hù)機(jī)器人的研究》。
在完成了方案設(shè)計(jì)、選型、出圖紙、審核、加工、裝備等一系列工作后,第一臺(tái)架空輸電線路除冰檢測(cè)機(jī)器人樣機(jī)終于組裝成功。2009年6月8日,當(dāng)看到機(jī)器人在測(cè)試中圓滿完成地線移動(dòng)、模擬除冰、在線視頻采集等試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí),項(xiàng)目組成員激動(dòng)地?fù)肀г谝黄穑?ldquo;我們的‘孩子’真爭(zhēng)氣,通過了‘上崗’考試!”該成果經(jīng)專家鑒定達(dá)到了國際先進(jìn)水平。目前,該機(jī)器人已經(jīng)成功應(yīng)用于山東電力超高壓公司和南方電網(wǎng)超高壓輸電公司柳州局的500千伏線路上,除冰效果得到了客戶贊揚(yáng)。
架空輸電線路維護(hù)機(jī)器人有三個(gè)平臺(tái),第一個(gè)是一檔內(nèi)單導(dǎo)線或地線維護(hù)機(jī)器人,第二個(gè)是具有越障功能的分裂導(dǎo)線維護(hù)機(jī)器人,第三個(gè)是絕緣子串維護(hù)機(jī)器人。這三個(gè)平臺(tái)本來都打算先引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù),再消化吸收的,可是郭銳帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)硬是攻克了一個(gè)個(gè)難關(guān),自主研發(fā)了后兩個(gè)平臺(tái)。
線路越障機(jī)器人沿線路跨越間隔棒、防振錘、線夾,通過各級(jí)桿塔,是一項(xiàng)難度極大的工作,國內(nèi)外已經(jīng)研究了二十多年,仍然難以有實(shí)用化的產(chǎn)品。而郭銳帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)僅用一年半的時(shí)間就研制生產(chǎn)出了具有優(yōu)秀越障能力的樣機(jī)。
郭銳他們先用兩個(gè)多月的時(shí)間研究國內(nèi)外相關(guān)資料,進(jìn)行深入探討,最終設(shè)計(jì)出在兩根導(dǎo)線上行走的方案。2010年12月,方案定下后,他們就開始研制樣機(jī),攻克一個(gè)個(gè)難關(guān)。首先是創(chuàng)造性地對(duì)要跨越的障礙進(jìn)行了分類處理。大多數(shù)線路越障機(jī)器人跨越間隔棒、防振錘、懸垂線夾都是一種方法,要耗時(shí)7-8分鐘。而郭銳借鑒“線路飛車”的啟迪,對(duì)機(jī)器人的輪子進(jìn)行了改造,在跨越防振錘時(shí),不會(huì)有任何停頓,直接可以開過去。在跨越間隔棒和懸垂線夾時(shí),郭銳他們采用了四個(gè)機(jī)械臂做幫手,兩分半鐘就可以成功實(shí)現(xiàn)跨越。從工程實(shí)用化的角度考慮,郭銳還別出心裁地為機(jī)械臂專門設(shè)計(jì)了“滾動(dòng)手爪”,既可以在行進(jìn)中抓緊線路,增加穩(wěn)定性,又不會(huì)使線路受損。
在研發(fā)的道路上,郭銳感受最深的就是——“最難的不是做到,而是想到!”2011年6月,他們就生產(chǎn)出了樣機(jī),越障速度大大提高,目前還不斷地優(yōu)化中。
目前,郭銳的團(tuán)隊(duì)正在研制一種能附著在線路絕緣子串開展作業(yè)的機(jī)器人,用來開展絕緣子檢測(cè)、清掃和涂料涂刷工作。他承擔(dān)的“架空輸電線路帶電維護(hù)機(jī)器人聯(lián)合研制”獲國家科技部2010年度國際科技合作計(jì)劃立項(xiàng),并得到340萬元資助。此項(xiàng)目是國家電網(wǎng)公司惟一入選的國際合作項(xiàng)目。郭銳說,當(dāng)特高壓電網(wǎng)進(jìn)入山東后,希望他們研制的機(jī)器人能爬上特高壓線路和絕緣子,開展帶電作業(yè)。對(duì)此,他充滿信心。
一種精神,可以迸發(fā)無限光芒!一個(gè)集體,可以奉獻(xiàn)無盡力量!
2011年,電力機(jī)器人項(xiàng)目組承擔(dān)了國家級(jí)項(xiàng)目1項(xiàng)、省部級(jí)項(xiàng)目6項(xiàng)、山東電力集團(tuán)公司項(xiàng)目5項(xiàng),申請(qǐng)專利40項(xiàng),發(fā)表論文15篇。“面向電力帶電搶修作業(yè)機(jī)器人研究開發(fā)與應(yīng)用示范”獲國家863計(jì)劃立項(xiàng)。在團(tuán)隊(duì)的共同努力下,獲得了1個(gè)國網(wǎng)公司重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、2個(gè)省級(jí)工程技術(shù)研究中心和1個(gè)省級(jí)國際合作研究中心,在山東電力成立了唯一一個(gè)院士工作站,形成了開展國家、省部級(jí)科研項(xiàng)目開發(fā)的攻關(guān)團(tuán)隊(duì),確立了在電力機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)軍地位。2012年,他們把奮斗的目標(biāo)定為——把國網(wǎng)公司電力機(jī)器人技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建成國家級(jí)工程技術(shù)研究中心。
他們用青春灑下閃光的足跡,用心血凝結(jié)科研的成果,用激情攀登事業(yè)的高峰,因?yàn)樗麄円恢痹趭^斗的路上,走在電力機(jī)器人技術(shù)的前沿!