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数字孪生+AR机器人,联想助力电力巡检智能化

随着我国数字经济的快速发展,电力可靠性、安全性愈加重要。以人力为主的传统电力巡检方式面临挑战,尤其是在作业效率、全方位安全防范等方面亟需破局。

8月19日,在由联想中国区、联想研究院上海分院和联想数据智能集团联合主办的“发挥科技企业技术势能,探索智能电力巡检未来”主题沙龙活动上,联想晨星智慧狗(简称“小Q”)首次面向公众亮相。同日,联想面向电力行业推出了全新电力巡检方案——联想晨星电力智能巡检解决方案。该方案针对行业痛点,将为用户提供“联想晨星智慧狗(Daystar Bot Q1)+巡视管理平台+巡视系统”一站式定制化巡检服务。

“电力元宇宙”是电力巡检智能化转型重要突破口

“十四五”期间,国家电网计划投入3500亿推进电网智能化升级,作为保障电网安全的“巡检领域”成为了电力转型的关键“风口”之一。“虽然有强烈的‘刚需’,但电力巡检业务的复杂性让这个领域仍存在较高的准入门槛。”

国网电力行业专家介绍,当前变电站智能巡视系统仍处于发展阶段并存在一些普遍问题,比如巡视点位未覆盖完整、系统间仍存在数据孤岛、设备可靠性有待加强、图像及声纹算法识别种类和能力需进一步提升。他认为,推进设备智能化升级和变电班组数字化进程,加大机器人在输变配巡检作业中的应用,提升巡检的人机协同立体化程度,是智能电力巡检的未来发展趋势。

2022年,工信部等十五部门印发《“十四五”机器人产业发展规划》,提出“机器人”在电力领域拓展应用的深度和广度,要求加快开发机器人产品与解决方案满足行业潜在需求。《变电站巡检机器人行业研究及十四五规划分析报告》预计,2025年我国220KV以上例行巡检将全面实现 “机器替人”,巡检机器人或将成为智能电网系统的“标配”,与整个电网智能化系统建设融为一体。

面对电力巡检越来越复杂的应用场景与产品需求,联想集团副总裁、联想研究院上海分院院长毛世杰提出,“电力元宇宙”将成为电力巡检智能化转型的重要突破口。

毛世杰认为,以“AR+AI”技术破局,构建“电力元宇宙”,正带动电力行业进入“智能化电力+”时代。近年来,随着数字孪生、AR/VR、人工智能等元宇宙所需的底层技术快速突破,产业更新加快,以元宇宙技术为代表的新技术、新方案,正不断与制造、电力、教育等应用场景相融合,加速助力其行业转型升级。

毛世杰表示,目前,电力行业仍处于“人工巡检”跃迁至“智能巡检”的过渡时期,整个工业领域均面临着产业升级需求。作为支撑产业元宇宙关键技术之一的AR/VR,已成为工业发展,尤其是智能化转型中的重要抓手,通过AR/VR技术和AI技术结合,打造远程解决方案提高电力行业智能化,正逐渐成为行业共识。

以“联想晨星智慧狗”为核心,打造智能巡检“新解法”

元宇宙概念兴起之前,联想集团便已围绕长期以来着力构建的“端-边-云-网-智”全要素智能化转型技术架构,形成了技术、产品、生态兼顾的元宇宙基础支撑体系。随着元宇宙产业发展的不断深入,联想集团也在持续夯实自身的技术实力。

联想研究院上海分院解决方案总监徐浩煜介绍,联想研究院在电力领域沉淀了丰富的经验和技术,围绕电力巡检场景存在的道路限制、覆盖面窄、准确性差等不足,依托“端边云网智”新IT架构中数字孪生、虚实融合和AR等元宇宙技术,首创出一套“巡检智慧狗+巡视管理平台+在线巡视系统” 智能巡检解决方案。

联想晨星智慧狗小Q是该方案的核心。小Q作为采集终端设备,在功能、负载、续航等方面进行多维度升级,大幅拓宽了作业能力,让该方案能广泛适用于各种智能巡检场景,满足对复杂多变的环境和更丰富应用模块的需求。

徐浩煜表示,传统轮式机器人饱受地形限制,为解决这一痛点,联想研究院为智慧狗搭载四足底盘,让其具备全场景、全地形自适能力,巡视过程中可自由爬坡、上楼梯、跳跃,不受路面条件限制,高效灵活,巡检点位较传统轮式提升30%以上。在识别方面,智慧狗搭载了360°可旋转的摄影模块,做到全点位、无死角覆盖,在双光加持下,巡检精准度大大提高。

为了隔绝安全风险,联想智慧狗采用元宇宙AR动态巡视,巡检员可远程实时观察高清实况,搭配智慧狗巡视管理平台,可自由控制机器人、调度方位,办公室内轻松作业。同时,首创搭载机械臂,可辅助检修,替代人工远程检查和紧急操作。

作为解决方案的数字底座,“在线巡视系统”具有自主巡检、巡检信息总览、巡检点位信息配置、巡检线路及任务规划管理、巡检信息实时监控、巡检报告生成等功能,让电力巡检真正做到自动巡检、便捷部署等优势。

国网保定电力专家崔晔从使用者的角度表示,在输电、变电、配电环节中,联想晨星智慧狗一方面能够显著提高巡检频次,有助于电网企业24小时实时掌握设备信息,降低人工外出成本,另一方面还能在恶劣天气环境下完成巡检任务,保障了巡检人员安全。

徐浩煜认为,“电力智能巡检解决方案”将从企业真实需求出发,以“虚实联动+智能化应用”将元宇宙技术真正落地,帮助企业降本增效,为解决电力巡检升级带来“新解法”。

彰显科技企业技术优势,以创新助推电力产业进步

在产业数字化转型加速的背景下,联想研究院“智能巡检解决方案”创新价值正在向多个维度发力,一方面是创新效益价值,助推电力企业运检效率和准确性提高、降低人力伤害风险,另一方面是创新社会价值,通过不断丰富产业应用场景,助力电力行业在智能化、低碳化方面大有可为。

“联想电力智能巡检解决方案实践空间非常广阔。”据徐浩煜透露,针对电力企业在运营管理过程中所存在的实际问题,该解决方案可根据电力企业需求,提供灵活、机动更细分化的保障。例如在输电、变电、配电环节中,整合智能化电网在统一数据采集融合、海量信息处理、系统集成技术等方面的能力,让巡检频率高于人工巡检。以一个500kv 的变电站为例,采用方案后,巡检频率提高了3倍,人工巡检的工作量下降了超过70%。

目前,该方案已经在国网河北落地,实现全地形巡检、3D自主导航、远程协作、机械臂辅助操作、自动充电等功能。不仅满足复杂应用场景中对多变环境和拓展模块的需求,还在提升生产效率的同时降低人工作业风险。

凭借该创新实践,近期金巡奖全国电力巡检技术创新应用评选中,荣膺金巡奖创新应用案例奖,彰显行业对联想在电力领域探索与创新的高度认可。

在众多案例中,国网某变电站巡检项目同样具有代表性,联想晨星智慧狗通过在线巡视系统,能够执行变电站室内外巡检,与站内原有轮式机器人、摄像头共同联合完成巡检任务,每月至少可节省8小时的巡检工作时间,助力实现无人化、智能化转型升级。

作为一家践行ESG低碳理念的科技企业,除自身践行绿色发展,还赋能电力行业绿色降碳,协同上下游,溢出自身低碳经验和技术赋能电力行业绿色转型,扩大绿色电力的覆盖面,共同筑造可持续能源生态。

谈及未来,毛世杰表示,联想将继续以研发与创新为核心驱动力,夯实自身在AR/VR上的技术优势,致力于以元宇宙为电力行业描绘前景和蓝图,守护中国电力安全。

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