隨著城市電纜管道覆蓋面不斷擴大，為保證城市供電可靠性，電纜管道的清理巡視工作水平需要不斷提高。對于電纜管道中的故障，主要是由堆積在管道內(nèi)的各種雜物引起。針對這種現(xiàn)象，電纜管道機器人在各地紛紛“上崗”。

2月16日，陜西送變電工程有限公司科創(chuàng)柔性團隊在西安咸陽國際機場三期擴建工程供電工程現(xiàn)場進行電纜管道機器人科創(chuàng)項目第二代模型機現(xiàn)場試驗。“210千米10kV電纜，工作量之大、穿管敷設之多，都是從來沒有過的?！惫臼┕ろ椖控撠熑宋湫潜硎?。

以往變電站施工中，電纜穿管通常在10~30米之間。但本工程電纜穿管單根大都在50米以上，100米以上大量存在，單根最長超過200米。據(jù)武星介紹，本工程預埋的PVC管道距離太長，內(nèi)部可能會存在障礙物、破損等，若仍采用鋼絲牽引的方式，會由于長度過長、摩擦力過大導致鋼絲或鐵絲出現(xiàn)彎曲、變形等情況，不僅效率低下，而且容易發(fā)生不明障礙物對電纜的磨損，造成安全隱患。

“我們正在研發(fā)的這種小型化電纜管道機器人，就是要為此提供解決方案。”陜西送變電工程有限公司變電分公司科創(chuàng)柔性團隊本項目負責人王媛說。當前試驗的這套模型機，機身搭載控制模塊，由終端控制系統(tǒng)遠程控制，可依靠其自身的動力裝置在直徑有限的管道內(nèi)進行長距離移動。通過機身搭載的紅外攝像模塊，可將管道內(nèi)圖像實時傳輸至控制終端，從而完成預埋管道內(nèi)部情況的有效檢測。

“模型機主要構(gòu)件我們采用3D打印?！蓖蹑抡f。團隊利用3D打印技術(shù)，大幅縮短了原型機的制作、修改周期。按照項目整體規(guī)劃，在取得實質(zhì)性成果后，該項目將適用于多場景下的電纜穿線及管內(nèi)情況檢測需求，不僅能夠降低人力成本及時間成本，更能從根本上保障電纜穿管作業(yè)的安全性。

為提高作業(yè)效能，不久前，國網(wǎng)鹽城供電部門與河海大學合作，共同研發(fā)了一款智慧爬行式機器人，具有操作簡單、靈活性好、工作效率高等優(yōu)點，可在狹窄的管道里自由來去，輕松完成測繪、清障等工作。

據(jù)悉，這款機器人呈長型，兩端有輪子，體長約80厘米，主體直徑10多厘米?！八械叵码娎|管道智能測繪及清障機器人，適用于直徑18厘米至30厘米的管道，單次巡檢最高可爬行 500 米長。”國網(wǎng)鹽城供電工作人員錢程蔚說，這款機器人能夠完成管道內(nèi)環(huán)境三維信息感知，管道精確三維測繪，管道內(nèi)缺陷異物的實時自動檢測、識別、定位與清除等功能。

“機器人針對的是輸配電地下電纜管道驗收與測繪技術(shù)中的關(guān)鍵問題，研發(fā)基于北斗、慣導與視覺互聯(lián)協(xié)同，采用了多傳感器協(xié)同、仿生立體視覺、人工智能等先進技術(shù)。”研發(fā)人員稱，它不僅解決了人工和機械臂無法清障的問題，還有效解決了長距離、環(huán)境復雜多變的管道巡檢和無衛(wèi)星信號環(huán)境下管道機器人精準定位與測繪的難題，在電、水、油、氣等地下管道巡檢市場具有廣闊應用前景。

在2022年11月22日舉行的“科創(chuàng)江蘇” 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽裝備制造領(lǐng)域決賽中，這款機器人成功斬獲一等獎。“該課題在國內(nèi)外首次提出，科技成果總體處于國際先進水平，其中輸電領(lǐng)域多目測量技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。”研發(fā)人員表示。

“管道機器人在電纜管道檢測過程中就像給人體做胃鏡一樣，胃里面的任何犄角旮旯的病狀都可以通過探頭查看的清清楚楚……”鄂州燕楊線110kV電纜入地工程項目經(jīng)理湯威在工程現(xiàn)場對管道機器人的運行方式娓娓道來。

2021年11月30日，湖北鄂州電網(wǎng)建設分公司首臺地下電纜管道機器人在鄂州燕楊線110kV電纜入地工程現(xiàn)場首次亮相。管道機器人不但能精準檢測管道錯位、堵塞、塌方等故障，詳細記錄檢測數(shù)據(jù)，還具有管道的疏通和修復功能，為地下電纜安全運行提供了重要保障。

鄂州燕楊線110kV電纜入地工程為助力機場工程“降高”，將原架空線路改為長達14千米地下電纜線路。此工程在鄂州市屬于首次全線純電纜，且線路最長的電纜入地工程，在施工過程中，發(fā)現(xiàn)部分管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，由于電纜路線長，用人工無法檢測具體原因。

因此，電網(wǎng)建設分公司將該工程作為推行機械化施工的試點工程，首次引進管道機器人，通過主控操作，在直徑300平方毫米的管道內(nèi)，實現(xiàn)單次300米長距離檢測，智能識別管道內(nèi)環(huán)境狀況，并將檢測數(shù)據(jù)自動保存到系統(tǒng)后臺，生成檢測分析報告。

通過機器人搭載的激光管道側(cè)掃儀生成的三維模型發(fā)現(xiàn)，管道中段輪廓已經(jīng)產(chǎn)生嚴重變形導致管道堵塞，如不及時處理，將造成整條管道無法使用，從而影響電纜的安全運行。為此，施工人員通過電纜管道機器人的實時定位，找準管道變形具體位置，并全面修復，確保了電纜的安全運行。

在輸配電電纜線路建設愈發(fā)火熱的今天，電纜管道機器人的應用，實現(xiàn)了對小口徑電纜管道狀態(tài)和環(huán)境的實時檢測，解決了人工檢測成本高、檢測難度大、施工安全風險高的難題，對保障電網(wǎng)安全運行有著不可替代的重要作用。

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