/ 导语 /

2023年11月2日，在“第2届电力行业数字化转型大会暨第4届电力人工智能大会”上，「智创奖」第二届电力数智化转型技术创新应用评选颁奖典礼同期举行。

南方电网电力科技股份有限公司凭借其“慧眼”无人作业装备体系应用案例，获得“电力数字化创新应用案例奖”。

该案例是国内应用规模领先的无人机网格化巡检解决方案，覆盖广东、广西、江苏等10余省份，应用变电站2000余座，巡检作业里程42.9万公里，已推广至新能源、交警、市政等11大行业，在中国三峡、四川普格等10余家光伏电站，华能集团、广东能源集团等10余家风电场应用。

01、“慧眼”无人作业装备体系  三大技术

多模态数据融合的感知定位技术

突破全角度环境彩色点云建模、激光雷达与相机SLAM、作业目标6DoF姿态估计、视觉伺服等核心技术，解决了数据融合算法和系统设计、传感器与控制器的坐标系统一等关键问题，创造了在带电作业领域开放式作业环境下，利用6DoF姿态估计技术，实时估计作业目标和工器具的位姿，形成视觉伺服反馈，在开放式环境下精确地指导机器人和无人机进行作业，系统动态位移精度优于10mm，角度精度优于5°，优于行业水平。

电力特种机器人构型控制技术

研究聚焦于提升机器人在受限空间安全精准作业能力，采用仿人的双七自由度串联机器人构型，通过臂体姿态控制，解决了具有冗余自由度的串联机器人逆运动学求解问题，实现了狭小空间内避障安全运动。

提出并实现了一种基于双路滤波器的位置域阻抗控制方法，解决了机械臂末端在力控制模式下的高精度位姿跟踪问题，实现了高柔顺性和高精度协同共存，整机负载达15kg，力感知分辨力1N，末端重复定位精度优于±0.08mm。

分布式多元异构无人作业装备调度与规划技术

面向电网分布式应用的机器人、无人机等多元异构无人作业装备，建立统一任务分解、分配及调度方法，并根据任务完成情况、地理天气情况等元素复杂、动态、不确定的变化，通过动态多目标优化，实现动态任务调度。

通过全局规划算法，对当前一定区域内的多元异构装备资源以及需要完成的任务进行计算，得出总体作业耗费时间最低的调度方案并分配装备执行任务。

局部规划利用最短路径算法、旅行商算法、递推式双臂协同作业路径规划方法等，获得覆盖所有任务点的完整路径。

02 、“慧眼”无人作业装备体系  应用场景

“慧眼”无人作业装备体系在数字电网取得规模化应用，能自主规划无人机巡视变电站和输配电线路，还能够进行树障清理、拆接引线等无人化智能作业，助力广东电网率先实现省级电网输变配无人机自主巡检全覆盖，目前已推广应用至新能源、数字城市等行业领域。

03 、“慧眼”无人作业装备体系  应用成效

据中国新闻网报道，近三年，“慧眼”无人作业装备体系营收增加了4倍，有力支撑能源电力行业运维作业“机器代人”，走出行业、走向世界。

• 1.  无人化巡检作业提质增效，助力构建电网本质安全生态。通过自主研发、自主制造、自主实施，“慧眼”无人作业装备体系广泛应用于广东、云南、广西、贵州、海南、内蒙古、江苏、四川等10余省份，共部署各型机器人、无人机产品7200余台套，应用变电站2000余座，巡检作业里程42.9万公里，拍摄精细化照片3641万张，同比提升248%，检出设备和线路缺陷101万个，同比提升275%；机器人带电作业效率超于人工作业效率262.5%，杜绝人身伤害风险，整体技术水平和应用规模已达到国际领先水平。

• 2.  推动产业链革新，参加国标行标。“慧眼”无人机具备四光云台、全向视觉感知绕障、大范围自组网等独有的行业特色功能，与机库联动可实现集群调度、网格化协同巡检。据中国经济新闻网报道，“慧眼”无人机是国内首款面向电力巡检的行业级微型无人机，引领电力行业无人机续航、材质、导航部件产业变革，擎天带电作业机器人是国内首款采用仿人构型的双7自由度机械臂配网作业机器人，功能性能全面超越同行同类作业机器人，实现电力特种作业机器人关键部件的国产替代。

• 3. 跨领域推进运维无人化，跨国界输出中国方案。向新能源智慧运维、城市智能综合管理、应急救援等行业领域推广，提升各行业无人化作业装备标精准感知和高效控制的技术和应用水平。

  
  

  “慧眼”无人机“三维事故侦查系统”通过公安部交通安全产品质量监督检测中心权威认证，现已应用于广州交警日常执法。积极支持国家战略“西电埃及项目”（中国西电集团有限公司的埃及输电公司变电站项目）输变电站无人机、机器人电力巡检，显著降低了人员的劳动强度及人身伤害风险，提升了运维能力。

参与单位：南方电网电力科技股份有限公司、广东电网有限责任公司机巡管理中心