南網(wǎng)廣東電網(wǎng)破解電力機器人戶外作業(yè)“卡脖子”難題
來源：《中國電力報》 時間：2025-06-11 15:44
成本降10倍 創(chuàng)收超10億
——南網(wǎng)廣東電網(wǎng)破解電力機器人戶外作業(yè)“卡脖子”難題
6月5日，國家知識產(chǎn)權(quán)局公布第二十五屆中國專利獎授獎決定，南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)有限責任公司自主研發(fā)的“一種基于非向量空間控制策略的導線追蹤方法及裝置”榮獲中國專利金獎，實現(xiàn)該公司在這一國家級知識產(chǎn)權(quán)獎項上的歷史性突破。這項歷時十年攻關(guān)的核心技術(shù)，不僅破解了電力機器人戶外作業(yè)的“卡脖子”難題，更開創(chuàng)了“機器代人”智能巡檢的全新模式，進一步保障了安全可靠供電。
據(jù)了解，這項技術(shù)突破了非向量空間視覺伺服的理論禁區(qū)，將導線追蹤可靠率提升至99.995%，在保證高實時性的同時，定位精度較傳統(tǒng)技術(shù)提高2倍，設(shè)備成本降至行業(yè)常用方案的十分之一，成為電力機器人領(lǐng)域名副其實的“降本增效神器”。
打破技術(shù)瓶頸
開啟智能追蹤新模式
在電力行業(yè)，機器人應(yīng)用越來越廣泛，但在追蹤導線時面臨著一大瓶頸。就像在茫茫人海中找人，傳統(tǒng)機器人大多依靠“特征定位”，通過尋找導線的特定圖像特征向量來追蹤目標。然而，在戶外非結(jié)構(gòu)環(huán)境下，受復雜地形、天氣變化等因素影響，導致機器人“看不清、抓不住”，追蹤可靠率長期停留在80%左右，難以滿足日常巡檢、帶電作業(yè)的高精度要求。
“對于這個數(shù)十年來電力機器人智能感知與控制領(lǐng)域的重大基礎(chǔ)性難題，我們另辟蹊徑，本著‘不需要特征定位，直接追蹤’的核心思路，采用非向量的圖像數(shù)據(jù)集合進行定位?！睂＠l(fā)明人、南網(wǎng)科技公司智能運檢事業(yè)部副總經(jīng)理、研究院副院長麥曉明坦言。
廣東電網(wǎng)研發(fā)團隊像“空間設(shè)計師”一樣，為導線運動構(gòu)建了一個動態(tài)的“時間隧道”——管狀域模型。該技術(shù)能捕捉導線在不同時間點的形態(tài)變化，通過Hausdorff（拓撲空間概念）距離標量實時計算并采集圖像與預存圖像之間的狀態(tài)偏差，如同給機器人裝上“智能導航系統(tǒng)”，讓其不需要依賴固定特征，就能通過動態(tài)比對實現(xiàn)精準追蹤控制。
這一創(chuàng)新方法，就像給機器人裝上了“火眼金睛”和“最強大腦”，突破了非向量空間中視覺伺服的理論難題，實現(xiàn)了導線目標不丟失且定位結(jié)果連續(xù)可靠，兼具高實時性和高精度，并完全滿足了帶電作業(yè)的需求。
“機器代人”顯身手
效率效益雙提升
好技術(shù)的價值，最終要在實踐應(yīng)用中檢驗。2020年，這項專利技術(shù)固化為通用模塊，嵌入“慧眼”“擎天”等系列智能裝備，在廣東電網(wǎng)構(gòu)建了全國首個天空地一體的通用型無人自主作業(yè)體系，技術(shù)產(chǎn)品被應(yīng)用于機器人帶電作業(yè)、無人機自動巡檢、攝像頭導線監(jiān)控等智能巡視檢修工作中，在40多萬千米線路上織起一張智能運維網(wǎng)絡(luò)。這些不知疲倦的“鋼鐵戰(zhàn)士”年均作業(yè)超500萬次，是行業(yè)內(nèi)應(yīng)用規(guī)模最大，影響最深的系列產(chǎn)品。
該技術(shù)在應(yīng)急勘災方面“戰(zhàn)斗力驚人”。南方電網(wǎng)廣東湛江霞山供電局安監(jiān)部副經(jīng)理謝卓均告訴筆者：“2024年超強臺風‘摩羯’襲擊湛江，傳統(tǒng)人工排查一條受損線路需要12個人花3天時間，搭載該技術(shù)的無人機巡檢系統(tǒng)僅用2人1天就完成了全線勘查，還精準定位了13處隱蔽故障點?！?/p>
據(jù)測算，該技術(shù)若在全國范圍內(nèi)應(yīng)用，全年可節(jié)約檢修工時1.24億小時，減少停電時戶數(shù)，從根本上解決無人裝備作業(yè)效率和自動化水平較低的問題，開創(chuàng)“機器代人”的全新模式。
除了效率飛躍，經(jīng)濟效益同樣亮眼。南網(wǎng)科技公司依托該技術(shù)構(gòu)建了覆蓋“算法—裝置—裝備—服務(wù)”的知識產(chǎn)權(quán)體系，累計布局87項專利（含3項PCT國際專利），相關(guān)產(chǎn)品獲國家專利密集型產(chǎn)品認證，近三年直接創(chuàng)造經(jīng)濟效益超10億元。
更令人振奮的是，該技術(shù)“溢出效應(yīng)”持續(xù)顯現(xiàn)：杭州亞運會期間，同款技術(shù)模塊被用于場館周邊車道線追蹤和空氣質(zhì)量監(jiān)測；在第十五屆全運會廣州場館，具身人形機器人作為安全員開展作業(yè)全過程安全監(jiān)護，機器狗在電纜隧道進行巡檢；另外，在新能源光伏運維、城市安防等領(lǐng)域，搭載該技術(shù)的設(shè)備已實現(xiàn)批量應(yīng)用，成為跨行業(yè)智能化升級的“通用引擎”。
據(jù)悉，目前該技術(shù)研發(fā)團隊已啟動迭代計劃，在投身國內(nèi)低空經(jīng)濟發(fā)展浪潮，賦能千行百業(yè)的同時，專利技術(shù)裝備將隨著電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施國際共建，沿“一帶一路”走向世界，向全球能源行業(yè)展示“中國智慧”。（楊雅潔 李梓）
責任編輯：沈馨蕊
