电力机器人标准化

1)电力系统稳定运行的迫切需求

“电力机器人”是指具有一定程度的自主能力,可替代或协助人工完成电力设施设备的建设、巡检、检测、操作及维护等任务的机器人系统,包含轨道式、地面式、线上式、飞行式、水下(液下)式及设备表面及内部等类型的机器人系统。

近年来,在国内,地面无人作业车、空中无人飞行器、驻塔式/挂轨式传感设备、自主/遥控作业机械臂等各类机器人作业装备/系统在电力各专业和各场景得到了快速发展与规模化应用。电力系统稳定运行面临运维任务重、运行方式复杂多变、难度大、危险性高、劳动力短缺等挑战。随着智能传感器、全自主控制和人工智能(AI)等现代信息通信技术的进步,机器人、人工智能技术越来越成熟,目前各类电力机器人已大规模部署应用在电力系统各环节,成为电力工业日常操作与运行维护一部分。在国外,巴西、加拿大、日本、美国、法国、德国、以色列、新西兰、南非、韩国、西班牙等国家都开展了相关技术的研究和应用,全球电力企业对机器人产品的市场需求市场规模巨大,有广阔的发展前景。

(2)占领电力机器人国际标准制高点的需要

为推进电力机器人技术领域国际标准化工作,我国向国际电工委员会提出成立电力机器人技术委员会。2021年2月23日,IEC标准化管理局第170次会议上批准成立电力机器人技术委员会(编号IEC TC 129),并将秘书处设在我国,IEC国际标准促进中心(南京)主任范建斌担任TC秘书。

我国在电力机器人标准领域已经开展了大量工作,初步建立了变电机器人、输电无人机等电力机器人技术标准体系,建设了轮式机器人、空中无人飞行器、挂轨机器人、驻塔机器人、隧道机器人等电力机器人装备(系统)试验场地和试验检测能力,开展了变电机器人、输电无人机系统技术标准验证。2020年12月,依托CIGRE中国国家委员会青年委员会(CIGRE NGN)举办先进输电技术网络研讨会,中国代表做了题为“Automatic Inspection Technology of UAS for Overhead Transmission Line”的专题报告并与国际专家进行现场交流。2018年以来,中国与日本、韩国、葡萄牙、法国等国家电力公司、电力科学研究机构分别就输变配电无人机巡检、变电站轮式机器人巡视等工作进行了多次交流。

(3)开展电力机器人标准化工作条件

自2010年来,电力行业已开展了大量的机器人装备/系统和关键技术研究攻关,经过我国科研、生产制造厂家和应用单位的共同努力,制定了涵盖发电、输变电和配电领域各环节的机器人作业标准,初步建立了电力机器人标准体系,建设了电力机器人装备/系统的试验研究和检测能力,并开展了相关标准测试验证。但原有的单一专业领域标准组织模式存在业务覆盖面单一、专业协同性不高、组织协调效率低等问题,未能充分发挥机器人优势,人员生产力未充分解放,迫切需要一个融合各专业领域、多学科交叉的全国标委会来推进国家标准的制定,固化已经形成的成果,加快新装备和新技术在电力生产中的推广应用。