“机器人+”典型应用场景案例集--矿山领域机器人典型应用场景：智能电力执行作业
编者按：为加快矿山领域机器人应用推广，更好服务矿山安全高质量发展，国家矿山安全监察局安全基础司、工业和信息化部装备工业一司联合开展了矿山领域机器人典型应用场景遴选工作，确定推广31个典型应用场景、66个场景实例。现组织中国软件评测中心梳理66个场景实例的先进经验及应用成效，在“机器人+”供需对接与应用推广公共服务平台及相关微信公众号开展持续宣传，以更好推动典型应用场景的复制与推广。
| 矿山种类：煤矿 |
| 应用场景：电力辅助作业 |
| 场景实例：智能电力执行作业 |
| 机器人产品及制造单位：电力巡检作业机器人，中信重工开诚智能装备有限公司 |
| 应用单位：陕西德源府谷能源有限公司三道沟煤矿 |
三道沟煤矿地面变电所是煤矿供配电的重要组成部分，它直接影响整个煤矿供电的可靠运行，是联系地面与井下的中间环节。变电所内部设有各种保护和控制设备以及确保电能供应可靠性的备用设备，通常设置固定区域视频监控的方式对其内部进行监控，但存在监控死角，因此一般通过人工巡检的方式以提高监控的可靠性和操控的及时性。变电所巡检作业人工依赖度高、劳动强度大。变电所现场仪器设备种类繁多，需要工作人员定期巡检数显表、指示灯等信息，使用绝缘工具手动操作电力柜上布置的开关、按钮和手车来实现变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压等功能，工作人员劳动强度大。人工巡检作业效率低、质量参差不齐。人工巡检无法保障24小时监控所有设备，不同设备巡检内容和方法要求存在差异，且人员专业技能水平不一、人工巡检记录存在主观性，容易出现漏检、误判等情况，导致巡检结果不全面、不及时、不准确。变电所仪器设备结构复杂，巡检作业安全隐患高。变电所内高低压配电室停送电、分合闸等带电作业，若操作不当或设备存在故障，容易引发电击事故；另外，断路器、开关等设备运行时，若发生异常抱闸等故障，容易引发夹伤、撞击等机械伤害事故，严重威胁作业人员人身安全。
电力巡检作业机器人由行走机构、机械臂和双视云台等组成，具备在变电所等狭窄空间针对仪器设备开展自主巡检、自主操作以及仪器设备状态识别与监控等功能。电力巡检作业机器人创新提出了手眼相机实时定位、机械臂运动同步辨识技术、机械臂末端局放检测技术，研制了末端执行工具快换机构，实现自动巡检作业，在有效缩短检测循环时间、提高作业定位精度的同时，更加适用任务复杂多变的工作环境。机器人底盘创新采用全自主激光导航技术、融合激光TOF高频激光脉冲发生技术，搭配双视云台前端智能识别技术，实现自主建图、自主导航、自主避障，并可开展水平方位360°和垂直方位90°信息采集，实现对变电所仪器设备状态的实时监测。机器人创新采用大功率高宽带无线基站设计，实现通信数据稳定传输。
电力巡检作业机器人已在陕西德源府谷能源有限公司三道沟煤矿地面变电所实现1台套应用，已累计运行10个多月。应用前，变电所内高低压开关柜按钮、旋钮、报警指示灯及信号指示灯等主要依靠人工进行巡检，并且依靠人工手动摇把完成手车拉开与关闭。应用后，电力巡检作业机器人自动识别仪器设备位置及状态，配合机械臂末端工具实现自动操作，减少了人工巡检作业频次，降低了人工劳动强度及人工需求数量，由原来的每班4人减少为无人化值守，提高工作效率的同时也带来一定的经济效益。
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