? 孫慶陽
2025年10月,由中國電力科學(xué)院有限公司人工智能研究所發(fā)起申報的國際大電網(wǎng)委員會(CIGRE)“電力具身智能技術(shù)及應(yīng)用”工作組正式成立,其使命之一是建立國際通用的電力具身智能技術(shù)規(guī)范;8月,南方電網(wǎng)印發(fā)《2025年“人工智能+”工作方案》,以29項重點舉措推動具身智能與電力業(yè)務(wù)深度融合;9月,北京市科委、中關(guān)村管委會發(fā)布能源電力場景具身智能“揭榜掛帥”項目榜單,面向全社會征集技術(shù)解決方案。這一系列密集舉措推動該行業(yè)全面進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建與生態(tài)培育關(guān)鍵階段。
從“人巡”到“智巡”
變電站作為電網(wǎng)的核心樞紐,其傳統(tǒng)人工巡檢模式存在高風(fēng)險、高強度、低效率以及盲區(qū)等痛點,而電力具身智能機器人憑借其在環(huán)境適應(yīng)性、巡檢效率與智能化水平3個方面的突破,正推動運維效能實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
在環(huán)境適應(yīng)性方面,具身智能機器人展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。東南大學(xué)電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所所長高賜威指出:“相較傳統(tǒng)輪式機器人遇臺階則停、無人機受天氣影響大的局限,四足具身智能機器人能夠輕松完成室內(nèi)多樓層變電站的跨樓層巡視。以南方電網(wǎng)在變電站、輸電管廊部署的‘機器狗’為例,它們能夠從容應(yīng)對雨天濕滑路面、泥濘草地、石子路、樓梯臺階及設(shè)備密集區(qū)域等復(fù)雜環(huán)境?!痹粕钐幙萍紕?chuàng)始人朱秋國認(rèn)為:“目前機器狗和機器人在行業(yè)級應(yīng)用方面的路徑已基本打通,最終目標(biāo)是代替或協(xié)助人類在危險、惡劣、復(fù)雜等場景中執(zhí)行任務(wù)?!?/p>
在巡檢效率方面,提升效果更為直觀。高賜威以110千伏(kV)變電站為例進(jìn)行量化分析:傳統(tǒng)人工巡檢完成整站例行檢查需1.5小時,而具身智能機器人僅需0.5小時,效率提升近3倍。
南京江行聯(lián)加智能科技有限公司總經(jīng)理龐海天,以2023年該公司在河南220千伏(kV)普照變電站實施的遠(yuǎn)程智能巡視項目為例,進(jìn)一步說明智能巡檢的應(yīng)用成效。該變電站此前已完成110千伏(kV)及主變區(qū)域的智能化建設(shè),此次升級聚焦于220千伏(kV)區(qū)域、高壓室等關(guān)鍵部位,新增主變溫度實時監(jiān)測功能并接入信息管理大區(qū)。該項目通過高清攝像頭、紅外熱成像攝像頭結(jié)合AR(增強現(xiàn)實)視頻技術(shù),輔以人工智能算法,實現(xiàn)變電站的實時巡檢與缺陷智能分析。同時,該項目也成為河南省首個接入信息內(nèi)網(wǎng)的區(qū)域型變電站智能巡視系統(tǒng)。
“大腦+小腦”模式
電力具身智能機器人的核心在于,其獨特的“任務(wù)級大腦”與“運動級小腦”分工協(xié)作機制,使機器人既能明確“做什么、往哪去”,又能精準(zhǔn)執(zhí)行“怎么去、怎么做”。
高賜威以“室內(nèi)檢查儀表→室外爬梯檢查變壓器頂部”這一復(fù)雜環(huán)節(jié)為例。首先,“大腦”規(guī)劃路線并下達(dá)指令:“室內(nèi)儀表檢查完成后,前往室外3號變壓器爬梯處,準(zhǔn)備攀爬檢查頂部接線”;隨后,“小腦”控制機器人從室內(nèi)平穩(wěn)移動至爬梯旁,途中若遇地面凹陷則自動調(diào)整輪高以保持平衡;到達(dá)爬梯處,“大腦”通過攝像頭確認(rèn)“爬梯無損壞、周圍無障礙物”,即下達(dá)“開始攀爬”指令;“小腦”則控制機械臂抓住扶手,調(diào)整身體重心逐步上攀,到達(dá)頂部后精準(zhǔn)轉(zhuǎn)動攝像頭對準(zhǔn)接線端子,同時實時修正身體晃動,確保圖像清晰?!斑@種分工模式,既能應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境的不確定性又能保證操作的精準(zhǔn)性。”高賜威補充道。
腦與手如何協(xié)同運作
隨著電力具身智能機器人的廣泛應(yīng)用,變電站現(xiàn)場產(chǎn)生的海量巡檢數(shù)據(jù)對實時處理與模型迭代提出了更高要求。
在數(shù)據(jù)處理與模型迭代方面,“云—邊—端”協(xié)同架構(gòu)實現(xiàn)了分工明確、高效聯(lián)動。高賜威指出:邊緣端作為數(shù)據(jù)預(yù)處理中心,能在變電站現(xiàn)場對海量原始數(shù)據(jù)進(jìn)行實時篩選、清洗與壓縮,剔除冗余無效數(shù)據(jù),僅將高價值數(shù)據(jù)上傳至云端,大幅度減輕云端的數(shù)據(jù)傳輸與存儲壓力;云端則承擔(dān)“全局分析與模型訓(xùn)練”職能,利用強大算力構(gòu)建電網(wǎng)“數(shù)字孿生”模型,對全網(wǎng)巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,開展長周期AI模型訓(xùn)練與優(yōu)化,并通過物聯(lián)網(wǎng)通道將更新后的模型快速推送至邊緣端與終端;終端設(shè)備則作為數(shù)據(jù)采集與指令執(zhí)行節(jié)點,在巡檢過程中實時收集現(xiàn)場數(shù)據(jù),反饋模型應(yīng)用效果,為云端模型優(yōu)化提供真實場景反饋。
這種協(xié)同模式在極端天氣下優(yōu)勢尤為顯著。例如在臺風(fēng)期間,云端能快速整合全網(wǎng)變電站的巡檢數(shù)據(jù),實現(xiàn)秒級“穿透式”監(jiān)視管理,精準(zhǔn)識別高風(fēng)險區(qū)域的電網(wǎng)設(shè)備,并向邊緣端與終端推送優(yōu)化后的巡檢策略,指導(dǎo)具身智能機器人優(yōu)先排查高危設(shè)備,為應(yīng)急決策提供有力支撐。
龐海天總結(jié)道:“當(dāng)前,能源革命與數(shù)字革命深度融合已成為發(fā)展趨勢,推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級,這是貫徹國家‘雙碳’目標(biāo)、實現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然要求?!彼赋觯壳靶袠I(yè)在數(shù)智化轉(zhuǎn)型升級過程中仍面臨數(shù)據(jù)要素應(yīng)用不充分、數(shù)字化技術(shù)集成創(chuàng)新能力與應(yīng)用深度不足、網(wǎng)絡(luò)安全保障能力有待提升等問題。對此,企業(yè)應(yīng)著力打造智能巡視與新型電力系統(tǒng)兩大核心系統(tǒng),構(gòu)建邊云訓(xùn)練與復(fù)合模型兩大技術(shù)平臺,從而形成覆蓋電力全場景的應(yīng)用能力。
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