隨著機(jī)器人技術(shù)研究的深入和大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)器人在電力行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛。實(shí)驗(yàn)室歷經(jīng)近20年的探索，研發(fā)了變電站智能巡檢機(jī)器人、室內(nèi)軌道巡檢機(jī)器人、閥廳巡檢機(jī)器人、架空線路車載巡檢機(jī)器人、架空線路絕緣包覆機(jī)器人、輸電線路全程巡檢機(jī)器人等智能裝備，覆蓋變電、輸電、配電等各環(huán)節(jié)。

巡檢類機(jī)器人已大規(guī)模推廣應(yīng)用，而作業(yè)類機(jī)器人尚處于起步階段。近年來，實(shí)驗(yàn)室瞄準(zhǔn)電力作業(yè)場(chǎng)景，探索機(jī)器人作業(yè)技術(shù)，推進(jìn)機(jī)器人的應(yīng)用由“巡檢”向“作業(yè)”演進(jìn)?！皬?qiáng)電磁環(huán)境下的機(jī)器人防護(hù)問題是我們首先要解決的問題。在機(jī)器人靠近帶電體的過程中，當(dāng)電位差超過間隙擊穿電壓時(shí)，會(huì)出現(xiàn)間隙擊穿并造成持續(xù)的電弧放電。這對(duì)機(jī)器人造成兩種干擾，一種是瞬態(tài)電磁場(chǎng)的輻射干擾，另一種是機(jī)器人表面的高頻電流在其內(nèi)部的線纜及元件上形成感應(yīng)電壓和電流造成的干擾?！睂?shí)驗(yàn)室成員介紹，“我們基于機(jī)器人進(jìn)、出瞬時(shí)強(qiáng)電磁場(chǎng)受到干擾的機(jī)理，分析電弧放電時(shí)電流幅值、脈沖密集程度等關(guān)鍵指標(biāo)，提出機(jī)器人電位轉(zhuǎn)移電磁脈沖電流及電弧能量暫態(tài)抗干擾設(shè)計(jì)方法，攻克了強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境下機(jī)器人帶電作業(yè)可靠防護(hù)技術(shù)難題?！?/span>

在此基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了機(jī)器人軟硬件一體化可靠防護(hù)方案，并在多款帶電作業(yè)機(jī)器人的研發(fā)中應(yīng)用。220千伏變電站檢修作業(yè)機(jī)器人研制成功，融合激光、超聲、視覺等多源異構(gòu)信息，實(shí)時(shí)自主感知作業(yè)環(huán)境，“一鍵操作”即可自動(dòng)連續(xù)執(zhí)行檢修作業(yè)。10千伏架空線路帶電作業(yè)機(jī)器人投入應(yīng)用，具備高空和地面操控兩種作業(yè)模式。操作人員通過語音控制機(jī)器人完成作業(yè)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)室又推出了輸電線路壓接管X射線檢測(cè)機(jī)器人。它可完成水平雙分裂、四分裂下引流線場(chǎng)景無損檢測(cè)作業(yè)，具備220千伏及以下帶電作業(yè)能力。這些帶電作業(yè)機(jī)器人已經(jīng)在山東、山西、深圳等地應(yīng)用，有效降低了作業(yè)人員的工作強(qiáng)度，提升了帶電作業(yè)的可靠性。

一、概述（ZKY-2000高壓斷路器真控值測(cè)試儀工作原理及結(jié)構(gòu)）

真空斷路器是電力系統(tǒng)中普遍使用的高壓電器，其核心部件是真空滅弧室，由于滅弧室是以真空條件作為工作基礎(chǔ)的，所以它不象油開關(guān)，SF6開關(guān)那樣容易檢測(cè)其質(zhì)量。傳統(tǒng)上，真空斷路器用戶判斷滅弧室真空度的方法是工頻耐壓法，這種方法只能粗略判斷真空度嚴(yán)重化的滅弧室。

是真空滅弧室的真空度的鑒定設(shè)備，以單片計(jì)算機(jī)為主控單元，測(cè)試過程完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。該儀器的采樣設(shè)計(jì)一改以往采用電流峰值做標(biāo)定的方法，而采用離子電荷來做標(biāo)定。這樣，有效地抑制了測(cè)試過程中瞬態(tài)電源的干擾，使測(cè)試穩(wěn)定可靠。由于采用計(jì)算機(jī)為主控單元，該儀器能很方便地扣除由于環(huán)境因素產(chǎn)生的漏電電流。本儀器突出的特點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn)了真空滅弧室的免拆卸測(cè)量，直接顯示真空度值，使真空斷路器用戶詳細(xì)掌握滅弧室的真空狀態(tài)，為有計(jì)劃地更換滅弧室提供了可靠的依據(jù)，為電網(wǎng)的運(yùn)行提供了有力保障，克服了工頻耐壓法僅能判斷滅弧室是否報(bào)廢的缺陷。

測(cè)量精度高，操作簡單，攜帶方便，抗干擾能力強(qiáng)，特別適用于供電單位現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，是真空斷路器生產(chǎn)、安裝、調(diào)試、維修的必備儀器之一。

二、測(cè)試原理（ZKY-2000高壓斷路器真控值測(cè)試儀工作原理及結(jié)構(gòu)）

將滅弧室的兩觸頭拉開一定的開距，施加脈沖高壓，與殘余氣體分子發(fā)生碰撞電離，所產(chǎn)生的離子電流與殘余氣體密度即真空度近似成比例關(guān)系。對(duì)于不同的真空管，在同等真空度條件下，離子電流的大小也不相同，當(dāng)測(cè)知離子電流后，通過離子電流一真空度曲線，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成真空度的計(jì)算，并顯示真空度值。

三、技術(shù)參數(shù)（ZKY-2000高壓斷路器真控值測(cè)試儀工作原理及結(jié)構(gòu)）

1.真空度測(cè)量范圍：    9.999×10-1～1×10-5

2.離子電流測(cè)量范圍：    9.999×10-1～1×10-7

3.測(cè)  量  誤  差：    ＜5%

4.測(cè) 量 分 辨 率：    10-5pa

5.允許環(huán)境溫度：    -20℃～50℃

6.空  氣  濕  度：    ≤80%RH

7.電          源：    AC，220V，50Hz±10%

8.外  型  尺  寸：    420×290×210（mm）

9.高  壓  輸  出：    脈沖≤4kV15kHz

⒑重          量：    8kg

四、使用方法（ZKY-2000高壓斷路器真控值測(cè)試儀工作原理及結(jié)構(gòu)）

（1）本儀器分兩種用途使用：

1、用于真空滅弧室生產(chǎn)線中滅弧室的質(zhì)量控制，斷路器生產(chǎn)廠家的滅弧室的入庫檢驗(yàn)。

2、用于檢測(cè)安裝于開關(guān)整機(jī)上的真空滅弧室的真空度。這類檢測(cè)主要用于供電部門的例行檢修及容量試驗(yàn)中對(duì)真空滅弧室承受能力的判定。

（2）連線：

使滅弧室觸頭至于分狀態(tài)，將高壓線和信號(hào)輸入線分別接滅弧室的動(dòng)端與靜端。注意，高壓線應(yīng)懸空

注意：使用前儀器必須良好接地!檢查連線正確后便可開機(jī)。

將儀器的電源開啟后，顯示屏顯示菜單如下圖：

（3）管型選擇：

測(cè)量時(shí)，首先選擇管型，儀器內(nèi)已存入多種管型，具體參數(shù)見附錄表格。

1、管型選擇操作方式：

按[選擇鍵]，使[◢◢]指向選擇測(cè)試管型，按[確認(rèn)鍵]，用［＋鍵］或［－鍵］調(diào)整管型參數(shù)，當(dāng)顯示器顯示管型與所需測(cè)量的管型代號(hào)一致時(shí)便可，按[確認(rèn)鍵]，返回主菜單。若說明書中沒有給出要測(cè)量的管型時(shí)，可用尺寸相近，接線方式相同的管型代替。

2、測(cè)量

按[選擇鍵]使[◢◢]至測(cè)試真空管“Pa”，按[確認(rèn)鍵]儀器處于測(cè)量狀態(tài)。并自動(dòng)完成所有的測(cè)量、計(jì)算、顯示等全過程。

3、打?。?/span>

若需打印測(cè)試數(shù)據(jù)，則按[確認(rèn)鍵]返回主菜單，按[選擇鍵]使[◢◢]至打印測(cè)試數(shù)據(jù)，再按[打印鍵]，即可打印出所有測(cè)量數(shù)據(jù)。

4、如果沒有可代用的參數(shù)，則可按[選擇鍵]使[◢◢]指向“A”，這樣可直接給出電離電流，一般來說。電離電流（A）較真空度（Pa）小2個(gè)數(shù)量級(jí)。

無人機(jī)作為具有飛行能力的機(jī)器人，是實(shí)驗(yàn)室的重點(diǎn)研究方向之一?！鞍殡S低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，無人機(jī)越來越普及。在電網(wǎng)巡檢工作中，無人機(jī)已成為日常作業(yè)工具。如何進(jìn)一步挖掘潛力，讓無人機(jī)更高效地巡檢，是我們重點(diǎn)關(guān)注的方向。”實(shí)驗(yàn)室成員介紹，“我們想探索一種全新的輸電線路立體智能運(yùn)檢模式，應(yīng)用無人機(jī)、架空線路車載巡檢機(jī)器人、電纜隧道巡檢機(jī)器人等裝備，實(shí)現(xiàn)輸電線路設(shè)備和通道環(huán)境巡檢全覆蓋?！?/span>

目前，無人機(jī)巡檢主要依靠人工操控，自動(dòng)化程度低。為此，實(shí)驗(yàn)室提出了基于激光點(diǎn)云的無人機(jī)自主巡檢方法，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)巡檢航線一鍵生成與全自主規(guī)劃，提高了巡檢作業(yè)的可靠性、巡檢數(shù)據(jù)采集的一致性和精準(zhǔn)性。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室研制出基于移動(dòng)平臺(tái)和固定平臺(tái)的無人機(jī)自主巡檢作業(yè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)起降和全自主巡檢，大幅提高了巡檢作業(yè)效率。

基于激光點(diǎn)云的無人機(jī)自主巡檢方法已大規(guī)模應(yīng)用于各地電網(wǎng)中，避免了人為因素導(dǎo)致的拍攝不全、照片質(zhì)量不高等問題。依托移動(dòng)平臺(tái)和固定平臺(tái)，巡檢人員不再需要到現(xiàn)場(chǎng)操作無人機(jī)，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)全自主作業(yè)，且巡檢更智能、更精細(xì)、更可靠。

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