北京地铁助力供电“人工巡检”迈向“智能巡检”时代
千龙网讯 当前北京地铁电力方面的运维方式还是以人工巡检为主，这也是确保地铁安全运行最基础、最关键的方式。随着智能巡检机器人的应用，凭借其强大、可靠的技术，能够很好地提高传统运维方式的工作效率，极大地改善员工作业环境，降低劳动强度。北京地铁供电专业研发人员坚持创新发展，研制出巡检机器人、刚性接触网智能检测装置、抗电压波动装置等多种新成果，使得供电系统更可靠、更稳定，进一步保障了乘客安全出行。
精测每一个点位
(资料图)
“东东”“丽丽”成为智能巡检员
目前，共有两台供电巡检机器人，一台是在国贸站变电站的轮式机器人，另一台是在10号线六里桥站至莲花桥站区间变电站的板下机器人。由于轮式机器人能够升高高度，最高能达到1.2米，所以取名为“东东”，而板下机器人体型较小，身高不足半米，故取名为“丽丽”。“东东”和“丽丽”是“动力”的谐音，同时也是供电分公司企业文化卡通形象。这两台机器人作业最大的优势就是“精准”，它们通过应用激光二维构图、实时数据库、多轴运动伺服驱动技术，实现自主定位及导航，预设终点位置误差控制在3.5厘米内。系统搭载图像智能识别算法，实现对变电站内设备的表计读数、信号、开关位置、外观状态识别。同时，它们身上可搭载多种传感器，实现对变电站内设备的红外测温、气体泄漏检测、声音采集分析等功能。系统具有实时图像远传和双向语音传输功能，实现就地或远程视频巡视及作业指导，并且能自动生成表计读数、红外测温、设备巡视等报表，第一时间进行历史趋势大数据后台分析，及时预警异常情况。
从2017年开始接触这项技术，到2020年这两台机器人能够完成准确的作业流程，设计人员煞费苦心。由于国贸站变电站空间狭小，且配电柜排列紧密，当机器人做出转身、行进动作时一旦速度、高度等关系没有计算好重心失稳后，就容易摔倒，会对周边供电设备造成碰撞损伤。还有，在巡检过程中的部分位置会受到光线影响，因此采取何种角度补光，确保图像智能识别准确也需要复杂的人工核准。为此，在设计参数阶段，设计人员经常在现场测量各种数据，并进行反复验证，直到“东东”实现0.586分钟完成一个点位检测及数据分析传输，全变电站361个点位精准作业。“东东”的到来也极大缓解了项目部巡检工作的压力，国贸变电站属于区间变电站，交通很是不便，曾经临站巡检员接到紧急任务，携带工具赶到国贸变电站现场需要二十多分钟，而如今只需几分钟就能通过机器人反馈的现场设备状态，精准判断故障点并做出分析应对。而“丽丽”的运用，也改变了原有的操作方式，以前在电缆夹层里巡检电缆，男员工很难钻进去，只有瘦小的女员工才能缩着身子进去，虽然有强光手电，但是有些点位很费劲才能查到。但“丽丽”到来后，员工只要在外面用遥控操作就能够第一时间看到里面的情况，并掌握相关的数据。
另外，设计人员除了定期查看性能状态，也专门为它们设立了“服务区”。具备自充电功能的“东东”和“丽丽”拥有一个温湿度适宜的充电空间，一次满电能够续航4小时，足够完成一轮巡检作业。
研发智能“蛛丝”
为“蜘蛛侠”增加1000多米作业区段
众所周知，6号线采取接触网供电模式，接触网工因在距离地面4米左右高度上作业，经常被称为地铁“蜘蛛侠”。电影中，蜘蛛侠的“蛛丝”技能经常击败坏人，而供电研发团队为地铁“蜘蛛侠”们设计出的刚性接触网智能检测装置，则是击败接触线隐患的一大“利器”。
电动列车每一次通过，受电弓都会对接触线进行一次磨耗，当接触线剩余厚度接近2.5毫米时，就需要对该区段进行换线。智能检测装置上线应用后，改变了接触网工用游标卡尺逐个点测量的历史，一次工作距离最多能达到2000多米，可连续测量40000个点位，且误差缩小到0.3毫米，装置终端还能同步记录数据，绘制磨耗变化趋势，有异常磨耗时达到早期预警效果。供电研发人员把梯车巡视作业与磨耗检查工作自动结合起来，极大提升了检测自动化水平，提高了巡检工作效率。
这台设备已经是第四代，相比于前几代，它更加小巧，续航时间足以应对夜班三小时的作业时间。接下来，供电研发团队计划进一步缩小设备体积和重量，并且与供电运维平台进行对接，实现大数据的统计分析并自动形成生产工单。
抢赢20毫秒
让乘客安心乘梯
昌平线早晚高峰客流一直较大，因此，站内电梯的稳定性、安全性尤为关键。如果电压有波动，超过20毫秒，就有可能会导致电梯停梯。供电研发团队经过反复验证，决定利用电容高功率密度和电池高能量密度的特性，采取电容+电池快速补偿模式，即抗电压波动装置解决。
抗电压波动装置在试点站沙河高教园站投入试运行时，需要将该站电梯电源倒接至抗电压波动装置的输出开关，并保持原有的部分电梯电源“自动切除”功能。但是该站不具备对单个开关进行测试的条件，为了保证不对其他专业设备产生影响，供电研发人员采用了模拟信号进行离线传动的方式，对各条回路进行逐一测试。经过十几日的“抽丝剥茧”，最终试验成功，达到了电梯在电压波动时平稳运行，保证乘客安心出行。
接下来，北京地铁将进一步扩大研究应用，更深入地挖掘地铁供电运维数据，把科研成果融合到供电智能运维平台中，聚焦解决运营生产中的实际问题，率先实现接触网运维数字化，同时抓紧实施完成关键设备感知，实现智能运行、智能维护和智能管理，建设好北京地铁智慧动力源。（通讯员 杨志）
