人工智能配网带电作业机器人的研制成功与正式“上岗”
时至今日，工业、农业、居民用电量迅速增多，风力发电、水力发电等也成为了电力供应的主要方式。除了保障电力的稳定输送外，对电力进行巡检和抢修也考验着电力服务商的经营智慧。
在传统电力运维模式已不能适应智能电网快速发展需求的大背景下，借助智能机器人、巡检无人机、智能摄像头等智能装备来监测区域电力输送状况，并及时解决输电线路搭建、输电设备停运等问题已经成为电力行业发展的重要趋势。而将机器人技术与电力技术相融合，通过智能机器人实现无人化电力运检已经成为智能电网的一大特点。
据国家电网有限公司消息，日前第四代人工智能配网带电作业机器人在天津市滨海新区完成首次作业后，全面投入配网运行。至此，国网公司已成功完成单臂人机协同、单臂辅助自主、双臂自主3种人工智能配网带电作业机器人研发，在有力保障电网安全稳定运行的同时，有效防范了作业中人身安全风险。
人工智能配网带电作业机器人4．0版，运用采用了视觉识别、运动控制、三维环境重建等核心科技，首创应用于线缆识别定位的多传感器融合技术，首次提出基于深度学习的双臂机器人带电接引流线作业的路径规划算法，自主研发出适用于带电作业机器人的末端执行工具，让机器人可以高效完成自主识别引线位置、抓取引线、剥线、穿线等任务，这可以降低工人劳动强度、提升电力作业安全性。
在地形复杂、空间窄小地带开展电力作业，往往比在开阔、平坦地带难度更高。而人工智能配网带电作业机器人，则能够较好地适应实际电力检测、电力线路铺设等的要求。体积小、重量轻、灵活度高的人工智能配网带电机器人出现后，电力作业单纯依靠人工进行的传统模式已经逐渐被打破，人机协作也更为符合电力作业行业的发展趋势。
当前人工智能配网带电作业机器人的研制成功与正式“上岗”，让许多业内人士看到了智慧电力发展的新希望和新蓝图。除了智能机器人、巡检无人机等在电力行业的应用外，智慧电力厂区、电力公有云、5G分布式电力能源调控、5G精准实时高级电力计量等，也正从不同层面上塑造着电力产业的发展格局。
而各种新业态、新应用的争相涌现，也让人们看到了各种前沿科技给电力行业发展所带来的影响。毫无疑问，5G、大数据、云计算、物联网、人工智能等前沿技术的迅速发展，除了对工业产品制造带来了显著影响外，也让包括交通、电力、建筑、教育、医疗、视频等在内的多个行业进入向着数智化转型升级的“深水区”。在核心技术不断进步、关键材料研发提速的大环境下，未来将有更多新技术、新产品融入与人们日常生活息息相关的场景。
不过，智慧电力建设也面临重重挑战：一是商务壁垒（即强渠道），二是技术壁垒（即技术领先性）。综合来看，电力智能巡检机器人产品涉及力学、数学、计算机、机器学习、自动化控制、人工智能等多学科知识，技术较为复杂，而要想实现电力系统的一体化覆盖和控制，就非得在核心技术攻关方面不断突破。
今后，除了现有功能外，智能机器人除了在配电室外，还应该在市区、郊区、山区等多种环境下有更为强大的适应性，并开展多种类型的现场应用。对于国内电力产业来说，也需要在有条件的地区打造电力机器人产业化基地，实现配网带电作业机器人研发、制造、销售、服务全产业链条贯通。而这一目标的达成，还需要业内人士共同携手，脚踏实地去努力！ 责任编辑:pj
官宣！国家电网任命第四代AI配网带电作业机器人“上岗”
众所周知,室外带电作业任务的特殊性,给运检人员的生命安全造成很大威胁。带电作业机器人的应用将会大大保障操作人员的人身安全,提高作业的效率和精度。
近日,国家电网正式对外宣布第四代人工智能配网带电作业机器人已成功投入使用。
据悉,第四代人工智能配网带电作业机器人由“改革先锋”、“时代楷模”张黎明牵头研发,国家电网天津市电力公司已经在施工现场成功将该产品投入使用。目前,国网天津电力也已经完成双臂自主、单臂人机协同、单臂辅助自主系列等三种人工智能配网带电作业机器人研发,并将其投入使用。
功能多样
人工智能配网带电作业机器人经历了四代产品研发,运用了三维环境重建、视觉识别、运动控制等核心科技,首创应用于线缆识别定位的多传感器融合技术,首次提出基于深度学习的双臂机器人带电接引流线作业的路径规划算法,自主研发出适用于带电作业机器人的末端执行工具,实现机器人自主识别引线位置、抓取引线,完成剥线、穿线和搭火等工作。
据悉,第四代人工智能配网带电作业机器人采用模块化设计,相比上一代体积缩小三分之二,重量减轻三分之一,取得了轻量化、小型化等重大突破,充分满足复杂地形和狭小空间带电作业需求,进一步扩大配网带电作业机器人的使用范围,实现更广泛应用。
结合五大优势
与传统人力作业相比,人工智能配网带电作业机器人具有五大优势:
1、防范风险:将人工操作改为机器人自主作业,将体力消耗大、技能需求高、危险性大的操作转变为安全、简单的操作。
2、高可靠性:机器人及末端作业工具组绝缘和电磁防护性能优良,能够确保带电作业环境下机器人作业的安全可靠性。
人工智能大作业
保障工厂、居民用电顺畅、高效，多年来一直都是电力企业的主要目标。随着工业生产的规模化、批量化推进，如何对电力供应线路、电力发电设施等进行高效管理和维护，已经成为了摆在电力企业面前的一道难题。
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时至今日，工业、农业、居民用电量迅速增多，风力发电、水力发电等也成为了电力供应的主要方式。除了保障电力的稳定输送外，对电力进行巡检和抢修也考验着电力服务商的经营智慧。
在传统电力运维模式已不能适应智能电网快速发展需求的大背景下，借助智能机器人、巡检无人机、智能摄像头等智能装备来监测区域电力输送状况，并及时解决输电线路搭建、输电设备停运等问题已经成为电力行业发展的重要趋势。而将机器人技术与电力技术相融合，通过智能机器人实现无人化电力运检已经成为智能电网的一大特点。
据国家电网有限公司消息，日前第四代人工智能配网带电作业机器人在天津市滨海新区完成首次作业后，全面投入配网运行。至此，国网公司已成功完成单臂人机协同、单臂辅助自主、双臂自主3种人工智能配网带电作业机器人研发，在有力保障电网安全稳定运行的同时，有效防范了作业中人身安全风险。
人工智能配网带电作业机器人4.0版，运用采用了视觉识别、运动控制、三维环境重建等核心科技，首创应用于线缆识别定位的多传感器融合技术，首次提出基于深度学习的双臂机器人带电接引流线作业的路径规划算法，自主研发出适用于带电作业机器人的末端执行工具，让机器人可以高效完成自主识别引线位置、抓取引线、剥线、穿线等任务，这可以降低工人劳动强度、提升电力作业安全性。
在地形复杂、空间窄小地带开展电力作业，往往比在开阔、平坦地带难度更高。而人工智能配网带电作业机器人，则能够较好地适应实际电力检测、电力线路铺设等的要求。体积小、重量轻、灵活度高的人工智能配网带电机器人出现后，电力作业单纯依靠人工进行的传统模式已经逐渐被打破，人机协作也更为符合电力作业行业的发展趋势。
当前人工智能配网带电作业机器人的研制成功与正式“上岗”，让许多业内人士看到了智慧电力发展的新希望和新蓝图。除了智能机器人、巡检无人机等在电力行业的应用外，智慧电力厂区、电力公有云、5G分布式电力能源调控、5G精准实时高级电力计量等，也正从不同层面上塑造着电力产业的发展格局。
而各种新业态、新应用的争相涌现，也让人们看到了各种前沿科技给电力行业发展所带来的影响。毫无疑问，5G、大数据、云计算、物联网、人工智能等前沿技术的迅速发展，除了对工业产品制造带来了显著影响外，也让包括交通、电力、建筑、教育、医疗、视频等在内的多个行业进入向着数智化转型升级的“深水区”。在核心技术不断进步、关键材料研发提速的大环境下，未来将有更多新技术、新产品融入与人们日常生活息息相关的场景。
不过，智慧电力建设也面临重重挑战：一是商务壁垒(即强渠道)，二是技术壁垒(即技术领先性)。综合来看，电力智能巡检机器人产品涉及力学、数学、计算机、机器学习、自动化控制、人工智能等多学科知识，技术较为复杂，而要想实现电力系统的一体化覆盖和控制，就非得在核心技术攻关方面不断突破。
今后，除了现有功能外，智能机器人除了在配电室外，还应该在市区、郊区、山区等多种环境下有更为强大的适应性，并开展多种类型的现场应用。对于国内电力产业来说，也需要在有条件的地区打造电力机器人产业化基地，实现配网带电作业机器人研发、制造、销售、服务全产业链条贯通。而这一目标的达成，还需要业内人士共同携手，脚踏实地去努力！
国家电网：第四代人工智能配网带电作业机器人投入使用
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原标题：国家电网：第四代人工智能配网带电作业机器人投入使用
7月12日消息 国家电网宣布，第四代人工智能配网带电作业机器人，在天津市滨海新区完成首次作业后投入使用。目前，已成功完成双臂自主、单臂人机协同、单臂辅助自主3种人工智能配网带电作业机器人研发，并全面投入配网运行工作，有效防范作业中人身安全风险，有力保障电网安全稳定运行。人工智能配网带电作业机器人经历了四代产品研发，运用了三维环境重建、视觉识别、运动控制等核心科技，首创应用于线缆识别定位的多传感器融合技术，首次提出基于深度学习的双臂机器人带电接引流线作业的路径规划算法，自主研发出适用于带电作业机器人的末端执行工具，实现机器人自主识别引线位置、抓取引线，完成剥线、穿线和搭火等工作，有效杜绝传统人工带电作业的人身安全风险，大幅降低劳动强度，提升作业质量。IT之家了解到，第四代人工智能配网带电作业机器人采用模块化设计，相比上一代体积缩小三分之二，重量减轻三分之一，取得了轻量化、小型化等重大突破，充分满足复杂地形和狭小空间带电作业需求，进一步扩大配网带电作业机器人的使用范围，实现更广泛应用。目前，配网带电作业机器人系列研发已申请36项专利，其中6项实用新型专利已获得授权。机器人在天津市区、郊区、山区等多种环境下成功完成操作80余次，正推广至多省市开展现场应用。坐落于天津的机器人产业化基地已具备200台年产能力，实现配网带电作业机器人研发、制造、销售、服务全产业链条贯通。电网之上做“微创手术”：新一代配网带电作业机器人在天津交付
图集新华社天津12月30日电（记者毛振华）由“时代楷模”、国网天津滨海供电公司配电抢修班班长张黎明主持研发的配网带电作业机器人，日前在天津正式发布，并交付至首批应用单位。这项搭载着人工智能技术的创新成果，将应用于配网带电作业现场，在提升工作效率的同时保障现场作业安全。
此次交付的配网带电作业机器人，在研发过程中先后突破了视觉识别、运动控制、电磁干扰等关键技术难题，具备定位精准、路径自主规划等特点，填补了配网带电作业机器人领域多项技术、标准及规范空白。
张黎明说，由机器人代替人工在配电网上做“微创手术”，有效解决了传统人工带电作业劳动强度大、安全风险高、工作效率低等问题，降低作业风险，保障人身安全。目前，该机器人已在国网天津电力的10家供电单位试点应用，在保电、服务用户快速接电等作业中发挥了重要作用。
根据今年天津市政府与国家电网公司签署的合作框架协议，国家电网公司在天津投资建设了配网带电作业机器人产业化基地，打造研发、生产、销售及运维服务全产业链，为天津打造能源革命先锋城市及京津冀协同发展提供支撑。
国网天津电力设备部工作人员刘兆领说，机器人产业化基地可满足生产、装配、调试、试验和实训等功能需求，推进泛在电力物联网技术与配网带电作业机器人技术的融合，持续提升电网检修智能化水平。
+1【纠错】责任编辑：王萌萌新起点！人工智能配网带电作业机器人实现国产化
机器人展开机械臂，自主扫描环境，准确识别导线，精准定位接火位置，剥切导线绝缘层，精准完成接引线作业，所有动作一气呵成……
1月18日，在天津滨海新区临港工业区，由“时代楷模”“改革先锋”张黎明主持研发的人工智能配网带电作业机器人在低温环境下完成10千伏湾24线37号杆带电接引线任务。与以往不同的是，这款新亮相的机器人“胳膊”首次使用了国产机械臂作业，标志着张黎明研发的人工智能配网带电作业机器人全部零部件实现国产化。
配网带电作业机器人解决了人工带电作业风险高的问题，同时降低了工作强度。“截至目前，系列化配网带电作业机器人已在天津地区累计开展试点应用325次。以往机器人使用进口机械臂，不仅价格贵，当温度低于0摄氏度或受力过大，容易产生保护性停止，导致作业失败。”张黎明介绍说。
带电作业机器人主要是由机械臂、核心控制器、电源系统等模块组成。机械臂是其核心部件，承担各种高精度作业，对机器人性能发挥有重要影响。在机器人研发初期，机械臂控制系统、减速器及伺服系统国产化刚刚起步，缺乏高性能零部件，机器人运行的稳定性、可靠性及操控准确性无法保证。
国产机械臂具有自主知识产权，运用低温型减速器及低温元器件设计，针对电力作业现场全天候、全地域、强磁场的特点实施了改良设计，解决了进口机械臂大负载保护性停止问题，且控制程序开放，可提供专用机械臂的定制化服务，满足不同地域用户安全、可靠、高效作业需求。国产机械臂最大负荷增至12千克，短时过载可达15千克，能够在零下20至零上60度及95%以下湿度环境工作，通过增加绝缘外壳、电磁屏蔽措施，优化软硬件系统，操作更加便利，响应能力和运动速度大幅提升。
国产化机械臂的成功应用，打破了国外机械臂在电力行业的技术垄断，突破了协作机械臂户外应用限制，提高了机器人的可控性与可靠性，拓展了机器人地域或季节温度适用范围，真正实现了全天候、全地域作业。此外，国产机械臂相比于同类型进口机械臂拥有20-30%的成本优势，有利于大规模推广应用。
“配网带电作业机器人国产化是一个新的起点，我们将在实践中不断提升机器人的各项技术性能，加快机器人技术迭代升级，不断拓展带电作业机器人应用范围，让带电作业机器人在配网带电作业领域发挥更大的作用。”张黎明表示。
2023年我国带电作业机器人行业现状分析，渗透率较低，未来发展前景具有高确定性「图」
一、带电作业机器人综述
带电作业是指在不停电的情况下，在高压电器设备上进行检修、测试的一种作业方法，能够避免因检修造成的停电对社会带来的经济损失。
带电作业机器人，全称为架空配电线路器件更换机器人，主要功能是使用机器人代替现场带电作业工作人员，直接对高压线路上的各部件进行带电更换作业，可有效降低人员事故率。带电作业机器人的主要特征包括操作方式、自动化程度、机械臂数量、机械臂自由度四方面。
带电作业机器人的主要特征类型
资料来源：公开资料整理
操作带电作业机器人的方式主要有：高空作业型、地面作业型。具体形态及优缺点对比如下：
带电作业机器人主要作业形式对比
资料来源：《配电带电作业机器人的发展与展望》，华经产业研究院整理
二、带电作业机器人行业发展历程
日本是全球带电作业机器人开展最早、成果最为丰富、产业化应用最广泛的国家。虽然自上世纪九十年代开始，欧美日等发达国家就开始了带电作业机器人的研制工作，但是在实用化方面，一直没有取得实质性进展，目前只有日本带电作业机器人进入实用阶段。
全球主要国家带电作业机器人研发进展
资料来源：《配电带电作业机器人的发展与展望》，华经产业研究院整理
参考日本带电作业机器人第一代至第三代技术水平，带电作业机器人自动化程度大体可分为：手动、半自动、全自动。现阶段带电作业机器人为全自动型，可自行识别电缆位置，自主完成支线线路引线搭接工作。
带电作业机器人研发阶段情况
资料来源：《配电带电作业机器人的发展与展望》，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2021-2026年中国带电作业机器人行业全景评估及投资规划建议报告》
三、带电作业机器人行业现状
1、电力机器人产业链概览
根据运用场景的不同，电力巡检机器人可分为室外电力巡检机器人、室内电力巡检机器人、带电作业机器人等。从产业链来看，上游主要是原材料、系统集成及核心零部件，下游客户为电网公司和发电企业。
电力机器人产业链
资料来源：：《电力机器人技术研究与应用》，华经产业研究院整理
2、带电作业机器人市场规模测算
目前，带电操作机器人主要功能包括代替人工进行高压电组建模、剥线等，主要作业场景为室外带电小组和室内开关室。仅考虑已有带电操作机器人品种，假设：1）带电小组及开关室数量五年内保持年增速3%；2）依据国家能源局特高压智能化建设的规划覆盖目标，假设渗透率未来四年保持年增速2%；3）随产品技术升级与竞争加剧，预计机器人单机价格持续小幅下滑；4）假设带电小组/开关室配置带电操作机器人比例分别为两机三组/两机三室。综上，预计2025年我国室外/室内带电机器人市场规模分别为14.2/26.0亿元。带电操作场景较多，综合考虑带电操作机器人在应用场景上的持续拓展，长期稳态市场规模有望超过巡检机器人。
我国带电作业机器人市场规模测算
资料来源：公开资料整理
四、带电作业机器人行业企业布局情况
中国带电作业机器人起步较晚，但发展迅速，1999年带电作业机器人课题在国内首次立项，2019年国网天津电力已推出全球首台基于人工智能技术的全自主配网带电作业机器人。从国内带电作业机器人研发进展来看，近几年亿嘉和、国电南瑞、国网天津电力在带电作业机器人应用领域频传佳讯，成果累累，在短时间内实现了技术追赶。
国内带电作业机器人研发成果及企业布局情况
资料来源：公开资料整理
五、带电作业机器人行业未来发展前景
1、带电作业机器人具有安全性、适应性、便捷性与通用性，可以实现带电作业的自动指挥与控制，可以在保证正常供电的同时，完成高空高压一系列危险动作，进行支线线路引线搭接等，以保障作业人员安全与减少人工成本，并且提升作业的精度与效率，是电网带电操作的刚性需求。
2、2019年3月，国家电网提出建设泛在电力物联网，其技术架构包括感知层、网络层、平台层、应用层四个层次，电力专业服务机器人属于“泛在”感知层。感知层是泛在电力物联网的基础层和数据源，主要用于实现电网各个环节的状态感知，是建成泛在电力物联网的重要前提。作为泛在感知层投资主线，电力专业服务机器人渗透率低，未来几年具有高度确定性。
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