開關室操作機器人

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開關室操作機器人杭州申昊科技股份有限公司成立於2002年，是一家致力於設備檢測及故障診斷的高新技術企業。公司利用傳感器、機器人、人工智能^[1]及大數據分析技術，以服務工業大健康為宗旨，為工業設備安全運行及智能化運維提供綜合解決方案。目前，公司已開發了一系列具有自主知識產權的智能機器人及智能電力監測及控制設備產品，可用於電力電網、軌道交通、石油化工等行業，解決客戶的難點與痛點，為客戶無人或少人值守和智能化管理提供有效的檢測、監測手段。

項目簡介

曾獲得「中國輕工業聯合會科技進步獎」二等獎、「中國機械工業科學技術獎」-二等獎，國家科技型技術創新基金項目以及多次獲得浙江省首台套獎項等。公司建有省智能電網企業研究院、省高新技術企業研究開發中心、省企業技術中心、省工業設計中心和特種機器人聯合研究中心等，擁有核心的專業技術團隊，專業知識涵蓋電力電子、計算機、測量和控制、信息技術、機械製造等多個學科,是工信部專精特新「小巨人」企業，浙江省首批隱形冠軍企業、省創新型示範中小企業及科技型中小企業^[2]等。同時，公司提出了「海、陸、空、隧」的全方位、立體化的機器人應用場景和技術運用戰略，通過整合機器人技術、人工智能技術、大數據技術、故障診斷和分析技術等實現機器人產品系列來代替人工完成巡檢和作業。

開關室操作機器人主要應用於變電站10kV開關室，完成開關櫃的應急分閘操作及常規倒閘操作任務。具備自主導航、末端作業工具精準定位、設備狀態智能識別、自主緊急分閘、轉換旋鈕開關、按鍵操作、地刀操作、手車搖進搖出等功能，能夠替代或輔助人工應急操作，大大減少工作人員的工作負擔，縮短故障處理時間，保障作業人員的人身安全及電網安全，減少電力事故的發生。

變電站的規模越來越大，開關櫃設備也越來越多，傳統的開關室操作模式逐漸不能滿足電力系統發展和社會連續用電的需要，運維人員不僅要負責傳統的開關室操作和巡視，還要負責部分設備維護、消缺和檢修等工作。另外，工作人員對開關櫃設備進行故障檢測、帶電作業時，存在一定的安全隱患，威脅工作人員的生命安全。在這一背景下，採用智能巡檢操作機器人不僅能夠大大減少工作人員的工作負擔，提高設備檢測的精度，也能夠減少人工操作，減少電力事故的發生。11113.png

開關室操作機器人，以安全、精準、智能為核心，整合機器臂安全控制技術、視覺識別與定位技術、開關櫃操作與檢測技術、移動機器人技術等，搭載靈活安全的協作六軸機械臂，配合高精度3D相機，替代人工完成開關櫃緊急分閘、開關室操作、保護裝置查看等操作任務；並配備可見光攝像機、紅外熱成像儀、局部放電傳感器、聲音採集、環境量採集等檢測設備，實現開關室環境的智能巡檢。運維人員可通過遠程監控平台或本地操作後台，完成對開關室操作及巡檢等任務的管理，實現數字運維。

產品核心功能與優勢

開關室操作機器人產品功能：

① 常規操作功能：支持機器人與單人協同操作模式，可自主或遙控完成開關櫃「冷備用」「熱備用」「檢修」狀態切換等常規操作。

1)就地/遠方轉換開關操作

2)手車搖進、搖出操作

3)接地刀閘分合操作

② 應急操作功能：在開關室發生緊急情況或者遠程操作不成功的情況下，通過遠程下發任務，機器人執行操作，人工遠程確認的方式，利用智能機器人進行緊急機械分閘操作。

③ 保護裝置操作功能：現場設備發生故障異常時，運維人員可以利用智能機器人遠程進行保護裝置按鍵操作、進行屏幕翻頁並拍照上傳，查看和復位故障信息，提升現場故障處理效率。

④ 設備狀態可視化功能：運維人員可以利用智能機器人遠端直接查看現場情況，進行開關櫃操作前、操作中、操作後的狀態識別。包括：

1) 保護測控裝置指示燈狀態

2) 操作顯示面板狀態

3) 遠方/就地轉換開關狀態

4) 分閘/合閘轉換開關狀態

5) 斷路器本體狀態

6) 壓板狀態

7) 地刀指示狀態

⑤ 智能巡檢功能：機器人配備可見光攝像機、紅外熱成像儀、局部放電傳感器、聲音採集、環境量採集等檢測設備，並能將所採集的視頻、聲音和數據上傳至監控後台，實現開關室環境的智能監測巡檢。開關室操作機器人的優勢。

① 操作巡檢一體化：機器人兼具操作與巡檢功能，實現了從「門診醫生」到能診斷、能「手術」的「全科醫生」跨越。

② 遠程數字運維：機器人可通過遠程控制，實現開關室數字化運維任務，具備時效性高、安全性強、全天候作業的優點。

③ 機械臂安全控制：基於機械臂柔順控制技術與視覺技術，利用相機採樣和障礙物物理映射相結合的機械臂動態避障規劃方法，實時計算機械臂當前的安全位姿信息，並規劃出一條無碰撞路徑。

④ 精準作業定位：基於移動平台相機拍攝姿態矯正技術與檢測目標圖像AI自動識別技術，實現開關櫃操作工具的3D姿態較正與作業目標定位，且定位精度優於1mm。

⑤操作高效可靠：基於扭矩曲線多點判斷技術，實現斷路器手車快速搖進搖出操作與到位判斷，且驅動時間小於20s。通過機械臂末端工具浮動裝置和零扭矩控制技術，實現工具與開關櫃手車的安全接駁。基於力、聲、光的開關櫃接地刀閘操作檢測技術，利用兩種以上非同源信號實現大扭矩接地刀閘的安全操作與穩定檢測。

⑥ 快速部署：基於操作復用與模擬調試技術，在不停電，非接觸的情況下完成模擬調試，將停電調試驗證轉為模擬調試和停電驗證，大大加快機器人的部署，減少停電時間。