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【隱形冠軍專欄】三年產值增兩倍,杭州“申昊”搶抓智能化變電站建設機遇 聰明的機器人“跑得快”
發布時間:2017-05-18   來源:浙江日報

一臺機器人,可以按照既定路線完成變電站的巡檢、數據采集,配合后臺做好數據分析處理、隱患防范等工作——這種“機器換人”的創新,正是依托杭州申昊科技股份有限公司自主研發的“拳頭產品”——SHIR-3000X變電站智能巡檢機器人。

“企業2013年的產值是6000萬元,2014年達到1億元,2016年達到1.9億元。”申昊科技副總經理王婉芬告訴記者,公司立足電力行業推出的這款機器人產品,不光為企業帶來了可觀的利潤,更為后續研發提供了新思路。

改變電力檢修模式

在申昊科技位于余杭的廠區屋頂的實驗場上,智能巡檢機器人正在進行出廠前的最后一道“安檢”。實驗場地上有水洼、有坡地,還有一段石子路,機器人按照規劃路線“翻山越嶺”,用“眼睛”讀取柱子上的數據,“累”了,就自己返回充電屋蓄能。

“我們模擬機器人在變電站的工作環境,檢驗它的運轉情況,每一臺機器人都要經過這一步驟,才能發貨出廠。”王婉芬說,1.0版的機器人可以不受天氣、溫度等環境因素影響,代替人工,定時定期地完成巡檢任務。

這款產品的研發,要從“無人值守”這一概念說起。隨著電力專用通信網絡的完善和遠程圖像監控技術的發展,近年來,國家電網公司不斷推進智能化變電站建設,“無人值守”正是改造工作的重點之一。

在這一輪傳統變電站的變身中,原先需要工作人員進行的監控、操作、信息報送等環節被接入自動化系統,這些檢測數據如何通過資源整合實現真正的智能化?無人值守的變電站又如何避免人員入侵、確保設備安全?創立于2002年的申昊科技最初以智能電網的在線監測為主要業務,身處電力行業的它,很快便嗅到了機遇的味道。

憑借自身的技術積累和對變電站這一應用環境的了解,2014年初,申昊科技自主研發智能巡檢機器人。整合機器人技術、多傳感器融合技術、模式識別技術、導航定位技術和物聯網技術,開發出了1.0版的機器人,不僅可以采集數據,還整合“大數據”,形成電網設備狀態檢修輔助決策系統——機器人可以對自己進行“體檢”,更能第一時間發現變電站設備的隱患,將故障消除在萌芽狀態,一改變電站檢修前必須先停電的局面。

“電力的檢修模式正在發生變化。申昊科技進入這一領域并不算早,但相比起步較早的企業,我們有十余年的技術積淀。”王婉芬告訴記者,公司的另一個優勢,是建立了一條覆蓋產品研發、生產銷售、售后服務環節的完整產業鏈。每一個產品都由員工負責上門調試安裝、監測,在后續使用中,用戶的問題也能得到及時有效的反饋。“根據用戶需求,1.0版機器人在市場應用中已經進行了多次軟硬件方面的升級和迭代。”她說。

對接前沿海外技術

從2014年底試運行到2015年底正式對外銷售,眼下,申昊科技的這款智能巡檢機器人已在浙江、上海、湖北等地共計售出130余臺。換句話說,有130多位“新員工”走上了變電站的巡檢工作崗位。

相比傳統機器人,1.0版的機器人采用四輪獨立驅動,可以實現360度原地旋轉,在較為狹窄的場地也可以展開工作。除了可以爬坡涉水,1.0版還運用了新型激光雷達定位算法,實現全局位置與相對位置的雙重定位,這一算法可以有效減少變電站內非固定環境因素的干擾,比如草木生長、設備變化。

SHIR-3000X變電站智能巡檢機器人在巡檢

新算法的應用,只是1.0版機器人核心技術創新的一個點。2016年11月,電力行業權威——中國電力企業聯合會出具了這款機器人的鑒定證書,認為該產品的總體技術水平已達到國際先進水平。在與省內外多家開展巡檢機器人技術研究并具備產品化實力的主流廠家比拼中,申昊科技的這款產品也因六大技術優勢脫穎而出。

更值得一提的是,有了1.0版的探路,申昊科技把握到了市場脈搏,探索出一條以新供給打開新空間的發展之路。作為國家重點投資領域,電力行業具有龐大的市場規模。目前,國內110KV及以上電壓等級的變電站有上萬座,產品有著廣闊的市場空間。“在與用戶的互動中,他們提出的一些意見,也讓我們對接下來的拓展方向有了底。”王婉芬舉例道,有許多用戶關心能否將這項技術用于更多場景,空中、水下、管道內的作業,是否也可以實現“機器換人”。

1.0版的機器人要升級為2.0版,必須發生“質變”。王婉芬舉例說,1.0版機器人在行走過程中遇到障礙物會及時停止,在障礙物移除后能恢復行走。但2.0版能否通過人工智能的深度學習,讓機器人辨別什么是坑、什么是危險源?“如果機器人可以增強人臉識別、行為分析能力,那它的讀取、導航甚至是安防能力,都將有質的提升。”她說。在王婉芬看來,技術的共通性,帶來的是產品結構的可拓展性。

研發1.0版機器人前,申昊科技便與中科院微電子研究所等專業科研院所溝通協作,2016年又新成立了機器人研究院,旨在機器人產品的共性技術和關鍵技術領域尋求拓展和突破。王婉芬透露,企業在與美國的無人機團隊進行溝通,希望對接最前沿的海外技術,對更多應用場景和電力特種領域的產品運用進行拓展。

> 專家點評

王小號(浙江省軟件行業協會秘書長):作為中國智能電網的倡導者,申昊科技十余年專注服務電力行業。從電網輸、配、變設備的在線監測、配網自動化到特種行業機器人,“申昊”的產品不斷推陳出新。結合了物聯網、大數據和人工智能技術的變電站智能巡檢機器人,是電力行業“供給側”改革的典型案例,填補了智能電網在線監測的空白,為國家電網在變電站探索采用“無人值守”模式奠定了堅實的基礎。

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