国家电网双臂机器人完成10千伏线路带电接引,黑龙江9个单位已部署

国家电网在黑龙江七台河投入双臂带电作业机器人,实现10千伏高压线路全自主带电接引作业。该机器人通过视觉与多传感器融合定位,在地面远程操控下完成接地环加装等高危操作,避免人员高空触电风险,作业期间无需停...

人工智能

11月2日,国家电网公开一段作业视频,展示其在黑龙江七台河市部署的双臂带电作业机器人成功完成10千伏配网线路的带电接引任务。这是该设备继今年早些时候在七台河10千伏中心线完成首次实战后,又一次面向公众的实况呈现。作业中,机器人精准加装接地环——这一关键安全配件用于保障后续检修时的可靠接地,是配网运维的基础环节。

传统人工带电作业需作业人员穿戴全套绝缘防护装备,登高进入强电场环境进行手动操作,面临高空坠落与触电双重风险。而双臂机器人系统将人与高压带电体彻底隔离:工作人员仅需在地面通过平板终端远程操控,机器人则依靠视觉识别、力觉反馈与多传感器数据融合技术,自主完成空间定位与精细夹持动作,实现“零接触”作业。整个过程无需停电,周边居民用电不受影响,真正达成“能带不停”的运维目标。

文章配图

该机器人集成了三项核心技术:多传感数据融合定位系统确保在复杂电磁环境下稳定感知;视觉-力觉伺服控制实现毫秒级响应与柔顺操作;现场大数据行为矫正模块则基于历史作业数据动态优化动作轨迹,提升重复任务的鲁棒性。据披露,其适用场景不仅限于带电接引,还可执行线路周边树枝修剪、避雷器更换、绝缘子清洁等常见配网维护工作,一套设备可覆盖多种典型运维任务,显著提升单机作业效率与复用率。

值得注意的是,此次作业并非实验室演示,而是真实电网环境下的工程化落地。七台河10千伏中心线为城市配网主干线路之一,日常负荷密集,对供电连续性要求极高。机器人在此类线路完成接地环加装,意味着其已通过实际工况验证,具备常态化部署条件。目前,黑龙江省已在省内9个供电单位批量部署该型双臂机器人,并计划进一步推广“人机协同”作业模式,逐步替代高风险人工环节。

从技术路径看,该双臂系统采用工业级协作机械臂架构,双臂协同模拟人类双手操作逻辑:一臂负责稳定抓持导线或金具,另一臂执行剥皮、压接、紧固等精细动作。其底座搭载200kg载重平台,可适配不同型号绝缘斗臂车或移动式作业平台,适应城区、郊区及部分山地线路场景。整机防护等级达IP54,可在-25℃至+55℃环境稳定运行——这对冬季严寒的黑龙江尤为关键。

行业层面,配网带电作业自动化正成为智能电网建设的重要方向。根据《国家电网公司配电网智能化提升三年行动计划(2024—2026)》,到2026年底,重点城市10千伏线路带电作业机械化率需达到85%以上。当前,除黑龙江外,国网浙江、江苏、福建等地也在试点单臂或双臂机器人系统,但以10千伏电压等级实现全自主接引作业并批量部署的案例仍属少数。

对比其他电力自动化应用,如通化供电公司使用的计量检定智能机械手(专注实验室场景),或政和县开展的传统人工带电T接作业,双臂机器人代表了更高阶的现场自主能力:它不依赖固定工位、无需预设路径编程,能在动态环境中实时调整操作策略,更接近“具身智能”在电力领域的落地形态。

双臂机器人对10千伏副业场线开展带电接引作业

安全效益方面,据黑龙江电力内部统计,自该机器人投运以来,相关作业的高空坠落风险归零,触电事故率为零,单次作业平均耗时较人工缩短约20%,且质量一致性显著提升——例如接地环压接扭矩偏差控制在±3%以内,优于人工操作的±8%~12%波动范围。

值得指出的是,该系统尚未完全取代人工。现阶段仍采用“人在回路”(human-in-the-loop)模式:地面操作员全程监控,遇突发状况可即时接管。未来随着SLAM建图、语义理解与异常决策模型的嵌入,有望向半自主乃至全自主演进。但无论技术如何进步,其核心价值始终明确:将人从高危环境中解放出来,让电力运维回归本质——可靠、安全、高效。

目前,国家电网正联合高校与机器人企业推进第二代机型研发,重点提升在雨雾、强风等恶劣天气下的作业稳定性,并拓展至20千伏线路应用。随着成本下降与标准统一,此类设备有望在“十五五”期间进入县域电网普及阶段。