国网北京电力攻关隧道数字化模型、机器人自主导航和自组网感知通信技术

4月28日10时许，在北京市丰台区的220千伏玉泉营电力隧道示范段内，一台搭载感知设备机械臂的四足巡检机器人正沿着规划好的巡检路径，对电力隧道环境及设备开展自主巡检。此次巡检在实际应用中检验了机器人功能，为进一步提升电力隧道巡检质效打下基础。

随着电力技术发展，电网运检逐步智能化。然而，由于电力隧道环境复杂、作业面狭窄，且多数区段缺乏良好的通信、照明条件，智能感知设备难以在电力隧道内有效巡检。

国网北京市电力公司以数字化转型为契机，组织该公司电缆分公司相继攻关隧道数字化模型、机器人自主导航和自组网感知通信三大核心技术，于今年3月在220千伏玉泉营电力隧道示范段初步建成数字化隧道无人巡检示范区，机器人可在示范区内自主巡检。该示范区长约1千米，内部配有在线局部放电监测、高精度测温、接地环监测等感知装备以及灭火弹、防火隔板等消防设施。国网北京电缆公司还创新研发了电力隧道机械臂应用系统，可远程控制光学传感器、红外成像仪等机载传感器的测量距离和测量角度，使巡检机器人能更好地适应隧道内的复杂环境。

为提升机器人智能巡检效率，国网北京电缆公司搭建精确测绘系统，建立了精度可达到厘米级的一体化隧道数字模型。该模型能够应用载波相位差分技术(RTK)对隧道进行精准测绘，形成具体点位坐标，并通过激光雷达等技术将坐标转变为点云模型，为机器人智能巡检提供依据。

在此基础上，国网北京电缆公司创新研发机器人自主导航技术。利用该技术，机器人能够自主规划巡检路径，在隧道环境中进行自主定位与巡检，解决了隧道内作业人员不能24小时不间断巡检的问题。

应用机器人开展不间断自主巡检，还需解决充电难的问题。国网北京电缆公司依托智能监控井盖电源，开发并部署充电设备，便于机器人在隧道内开展自动充电。机器人10分钟内即可完成1千米电力隧道的温度测量、局部放电测量等工作。与人工巡检相比，效率大幅提升。针对隧道内通信信号弱的问题，该公司融合应用“麦氏组网(5G+Mesh)”通信技术，实现对温度、局部放电等信息的精准感知和自组网通信，有效支撑巡检勘查、状态检测、应急处置等工作。

据介绍，国网北京电力还将加强与科研院所交流合作，加大科技创新力度，深化数字孪生、物联网通信、机器人自主巡检等技术攻关和应用，进一步提升电缆设备安全性和智能化水平。