“把脉问诊”守护电网安全，电缆管道机器人纷纷“上岗”

随着城市电缆管道覆盖面不断扩大，为保证城市供电可靠性，电缆管道的清理巡视工作水平需要不断提高。对于电缆管道中的故障，主要是由堆积在管道内的各种杂物引起。针对这种现象，电缆管道机器人在各地纷纷“上岗”。

2月16日，陕西送变电工程有限公司科创柔性团队在西安咸阳国际机场三期扩建工程供电工程现场进行电缆管道机器人科创项目第二代模型机现场试验。“210千米10kV电缆，工作量之大、穿管敷设之多，都是从来没有过的。”公司施工项目负责人武星表示。

以往变电站施工中，电缆穿管通常在10~30米之间。但本工程电缆穿管单根大都在50米以上，100米以上大量存在，单根最长超过200米。据武星介绍，本工程预埋的PVC管道距离太长，内部可能会存在障碍物、破损等，若仍采用钢丝牵引的方式，会由于长度过长、摩擦力过大导致钢丝或铁丝出现弯曲、变形等情况，不仅效率低下，而且容易发生不明障碍物对电缆的磨损，造成安全隐患。

“我们正在研发的这种小型化电缆管道机器人，就是要为此提供解决方案。”陕西送变电工程有限公司变电分公司科创柔性团队本项目负责人王媛说。当前试验的这套模型机，机身搭载控制模块，由终端控制系统远程控制，可依靠其自身的动力装置在直径有限的管道内进行长距离移动。通过机身搭载的红外摄像模块，可将管道内图像实时传输至控制终端，从而完成预埋管道内部情况的有效检测。

“模型机主要构件我们采用3D打印。”王媛说。团队利用3D打印技术，大幅缩短了原型机的制作、修改周期。按照项目整体规划，在取得实质性成果后，该项目将适用于多场景下的电缆穿线及管内情况检测需求，不仅能够降低人力成本及时间成本，更能从根本上保障电缆穿管作业的安全性。

为提高作业效能，不久前，国网盐城供电部门与河海大学合作，共同研发了一款智慧爬行式机器人，具有操作简单、灵活性好、工作效率高等优点，可在狭窄的管道里自由来去，轻松完成测绘、清障等工作。

据悉，这款机器人呈长型，两端有轮子，体长约80厘米，主体直径10多厘米。“它叫地下电缆管道智能测绘及清障机器人，适用于直径18厘米至30厘米的管道，单次巡检最高可爬行 500 米长。”国网盐城供电工作人员钱程蔚说，这款机器人能够完成管道内环境三维信息感知，管道精确三维测绘，管道内缺陷异物的实时自动检测、识别、定位与清除等功能。

“机器人针对的是输配电地下电缆管道验收与测绘技术中的关键问题，研发基于北斗、惯导与视觉互联协同，采用了多传感器协同、仿生立体视觉、人工智能等先进技术。”研发人员称，它不仅解决了人工和机械臂无法清障的问题，还有效解决了长距离、环境复杂多变的管道巡检和无卫星信号环境下管道机器人精准定位与测绘的难题，在电、水、油、气等地下管道巡检市场具有广阔应用前景。

在2022年11月22日举行的“科创江苏” 创新创业大赛装备制造领域决赛中，这款机器人成功斩获一等奖。“该课题在国内外首次提出，科技成果总体处于国际先进水平，其中输电领域多目测量技术处于国际领先水平。”研发人员表示。

“管道机器人在电缆管道检测过程中就像给人体做胃镜一样，胃里面的任何犄角旮旯的病状都可以通过探头查看的清清楚楚……”鄂州燕杨线110kV电缆入地工程项目经理汤威在工程现场对管道机器人的运行方式娓娓道来。

2021年11月30日，湖北鄂州电网建设分公司首台地下电缆管道机器人在鄂州燕杨线110kV电缆入地工程现场首次亮相。管道机器人不但能精准检测管道错位、堵塞、塌方等故障，详细记录检测数据，还具有管道的疏通和修复功能，为地下电缆安全运行提供了重要保障。

鄂州燕杨线110kV电缆入地工程为助力机场工程“降高”，将原架空线路改为长达14千米地下电缆线路。此工程在鄂州市属于首次全线纯电缆，且线路最长的电缆入地工程，在施工过程中，发现部分管道出现堵塞现象，由于电缆路线长，用人工无法检测具体原因。

因此，电网建设分公司将该工程作为推行机械化施工的试点工程，首次引进管道机器人，通过主控操作，在直径300平方毫米的管道内，实现单次300米长距离检测，智能识别管道内环境状况，并将检测数据自动保存到系统后台，生成检测分析报告。

通过机器人搭载的激光管道侧扫仪生成的三维模型发现，管道中段轮廓已经产生严重变形导致管道堵塞，如不及时处理，将造成整条管道无法使用，从而影响电缆的安全运行。为此，施工人员通过电缆管道机器人的实时定位，找准管道变形具体位置，并全面修复，确保了电缆的安全运行。

在输配电电缆线路建设愈发火热的今天，电缆管道机器人的应用，实现了对小口径电缆管道状态和环境的实时检测，解决了人工检测成本高、检测难度大、施工安全风险高的难题，对保障电网安全运行有着不可替代的重要作用。