全国最先应用机器人巡检电力电缆隧道
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※全国最先应用机器人巡检电力电缆隧道
2009年8月,广州供电局在天河区潭天隧道成功投运240米的轨道巡检机器人试验段,在全国率先开展了机器人代替人工巡检电力电缆隧道的技术尝试。
相比于直埋、电缆沟等传统方式,采用隧道敷设高压电缆具有载流量大、设备不受外力破坏影响、增加电缆无需重复开挖以及便于开展设备状态监测等优点,因此越来越多的城市输电线路采用电缆隧道方式敷设。但电缆隧道运行维护存在以下问题:一是由于隧道内集中封闭敷设大量高压电缆,隧道内电磁环境恶劣,不适宜运维人员进入隧道长时间、高频度巡检,且部分电缆隧道高度不足,人员进入巡检十分困难。二是电缆隧道缺乏主动灭火装置,一旦发生火灾,应急处置十分困难;且由于火灾后人员难以进入,无法及时灭火,很可能会导致整个隧道内电缆都受影响,对电网安全的影响非常大。三是电缆隧道内往往集中敷设多回线路,多用于中心城区重要负荷供电,保供电压力大,巡检要求高,人工巡视难以实现全面检查,且耗费时间长、成本高。特别是随着电缆和隧道的迅速增加,人员不足的矛盾越来越突出。在此背景下,研究自动巡检机器人替代人工巡检已成为现实的迫切需要。
针对这些问题,从2008年起,广州供电局输电所开始研发轨道巡检机器人,并于2009年8月成功投运轨道巡检机器人试验段。轨道巡检机器人的特色和优势:一是实现了360度全方位视频监控和巡检,大大减轻了运行人员对隧道内设备的巡检压力,特别是在特殊运维和保供电期间,工作效率大幅提升。二是能对隧道内进行有害气体、空气含氧量及隧道内温度/湿度进行探测。三是具备广播通知功能,当灾情发生时,可以指挥人员疏散,实现了对隧道设备检修的远程遥控指挥,有利于快速指挥决策。
经过实际应用,广州供电局在机器人使用方面积累了大量的研究开发和现场经验。为使轨道巡检机器人更易于推广应用,广州供电局继续改进技术。2013年年底,在科翔路隧道建设了第二代轨道巡检机器人。改进后的机器人更具优势:一是单位造价较上一代降低了75%,更具技术经济性,更易于推广应用。二是实现多个机器人分段巡检,提高巡检效率。三是增加红外热成像功能,能够实时监测隧道电缆及其他发热设备的热缺陷状况,准确分析设备温度异常与电流致热性故障,在火灾中能精确定位起火点。四是运动速度和爬坡、转弯能力进一步提升,对各种隧道环境更具适应性。五是采用了雷达避障技术,实现无接触的人机安全保护。六是可实时监测自身电量,保证巡检车永不断电,随时具备足够的电能执行各种任务。七是具有实时遥控巡检、GIS在线展示、录像存储等功能。八是具备了隧道火灾的主动灭火功能,增加了灭火机器人,安装两个超细干粉灭火弹,可与轨道巡检机器人联动实施灭火。
将机器人巡检技术应用于电力电缆隧道,代替隧道平日人工巡检和消防灭火工作,开启了隧道巡检、消防工作的新篇章,为建设安全化、信息化、智能化的“智能电网”铺路。
(刘金涛) “十二五”广州之最