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2025年01月09日 星期四

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機(jī)器代人上電塔

  “你們是南網(wǎng)最靈活的觸角,蔓延四方,吸取養(yǎng)分,而后忽然綻放,滿園芬芳。青春代表著無(wú)數(shù)的可能,與青春交談,與南網(wǎng)同行,南網(wǎng)的未來(lái),就在這些青春行者中?!边@是9月24日第四屆“感動(dòng)南網(wǎng)”頒獎(jiǎng)典禮上的一段抒情頒獎(jiǎng)詞,它嘉獎(jiǎng)的是一群實(shí)在的年輕人和他們實(shí)在的創(chuàng)新成果。

  這是一個(gè)由廣州供電局輸電管理所蕭振輝、唐志剛、符菲、吳省身、吳卓騰等“80后”青年員工組成的科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),他們懷揣著幾代輸電人的夢(mèng)想——機(jī)器代替人工登塔,矢志探索,自學(xué)成才,最終成功自主研發(fā)出輸電線路巡檢飛行器、噴火式飛行器、地下行走式巡檢機(jī)器人等一系列輸電作業(yè)的“神器”,在當(dāng)下的電力行業(yè)掀起了一場(chǎng)革命。團(tuán)隊(duì)也相繼獲得了2014年第六屆全國(guó)電力職工技術(shù)成果一等獎(jiǎng)(第1名);以總分第一的成績(jī)當(dāng)選“2015感動(dòng)南網(wǎng)”年度團(tuán)隊(duì)。

  的確,青春代表著無(wú)數(shù)的可能,青春可以成就飛火傳奇。

  讓輸電線路巡檢“飛”起來(lái)

  在供電行業(yè),輸電人常說(shuō)“寧爬三座山,不登一基塔”,曾在架空線路運(yùn)行班組輪崗實(shí)習(xí)的蕭振輝對(duì)人工登塔的難度和危險(xiǎn)性深有體會(huì)。

  過(guò)去巡檢線路,輸電人主要靠眼睛和望遠(yuǎn)鏡直接觀察,如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就要登上幾十米的高塔實(shí)地探查。一旦導(dǎo)線發(fā)生故障,輸電人就要立即斷電,綁著安全帶沿著電線一步步爬到故障處檢修,十分危險(xiǎn)。同時(shí),作為國(guó)內(nèi)特大型城市,廣州的輸電線路長(zhǎng)達(dá)7000公里且構(gòu)造復(fù)雜:北部有山,南部靠海,番禺區(qū)與南沙區(qū)河網(wǎng)密布,需要鐵塔跨越多個(gè)河道,這些都增加了線路巡檢的難度。

  “機(jī)器代替人工登塔”,可謂幾代輸電人的夢(mèng)想。早在1999年,廣州輸電所為了實(shí)現(xiàn)高空機(jī)器巡檢,曾經(jīng)嘗試過(guò)購(gòu)買有人直升機(jī)“飛行小時(shí)”。但因費(fèi)用太高、普通直升機(jī)難以滿足電力系統(tǒng)需求等因素,購(gòu)買“飛行小時(shí)”并未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。當(dāng)時(shí)的負(fù)責(zé)人與還是普通輸電工的賀智濤,共同提出了飛行器巡檢這一設(shè)想,但之后很多年,一直處于停滯狀態(tài)。“飛行器的操控要求太高了,而且成本也是個(gè)大問(wèn)題,在我們這樣的非科研單位,研發(fā)飛行器這樣燒錢的事,幾乎是不可能的。”賀智濤無(wú)奈地介紹。

  直到2010年,大疆公司推出了一款飛行器操控軟件,這才出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)。該軟件可以在操作時(shí)對(duì)人手的抖動(dòng)進(jìn)行校準(zhǔn)微調(diào),降低了使用者的技術(shù)門檻,相應(yīng)成本也大幅下降,輸電所才得以從生產(chǎn)經(jīng)費(fèi)中擠出有限的資金來(lái)進(jìn)行研究。2012年,基于各方面條件都已成熟,作為輸電所所長(zhǎng)的賀智濤開始力推“輸電線路立體化巡檢技術(shù)體系”規(guī)劃,期望做到“架空線路日常巡線不上塔、電纜線路日常巡線不下隧道,無(wú)人動(dòng)力傘初巡,飛行器細(xì)查,檢修過(guò)程遠(yuǎn)程干預(yù)”。而這一光榮而艱難的任務(wù),便落在了蕭振輝等年輕人身上。同年9月,賀智濤下了死命令:“明年5月迎峰度夏前,一定要把飛行器搞出來(lái)!”

  “普通航模野外抗風(fēng)性差,對(duì)地形要求也很高,而電力部門需要的是抗高壓抗強(qiáng)電磁場(chǎng)、同時(shí)適合野外作業(yè)的輕便型飛行器,我們當(dāng)時(shí)就對(duì)已有老機(jī)型進(jìn)行改造。”蕭振輝向記者介紹。

  “當(dāng)時(shí)真是什么都不懂,一切都要從頭學(xué)起。”吳卓騰苦笑道,“那時(shí)我們一沒(méi)經(jīng)費(fèi)來(lái)源,二沒(méi)專家支持,只能自學(xué)。為了跟民間高手請(qǐng)教,我們幾乎每周都去深圳,下著大暴雨也去”。除了學(xué)習(xí)無(wú)人機(jī)的相關(guān)知識(shí),找材料也花費(fèi)了他們不少時(shí)間和精力,“廣州和深圳的電子器材城我們都走遍了”!

  功夫不負(fù)有心人。很快,一代機(jī)被造出來(lái)了。相對(duì)之前的舊機(jī)器,一代機(jī)最大的改進(jìn)是由單旋翼式變?yōu)槎嘈硎?,增?qiáng)了穩(wěn)定性,成本也做到了大幅下降。但在試飛過(guò)程中,團(tuán)隊(duì)成員發(fā)現(xiàn),一代機(jī)還是不夠輕、不夠穩(wěn)、不夠便宜,后續(xù)使用中出現(xiàn)了很多問(wèn)題。

  蕭振輝和團(tuán)隊(duì)立即開始了二代機(jī)的研發(fā),原創(chuàng)了飛行器的新型框架結(jié)構(gòu),大幅減輕了機(jī)器重量,抗風(fēng)性能和續(xù)航能力也明顯提升。同時(shí),他們還自制零件,研制專用材料。最終,二代機(jī)實(shí)現(xiàn)了電力專用零部件95%自主研制,抗風(fēng)性能從5級(jí)提升到6級(jí),續(xù)航能力提高了50%,而成本只要約2萬(wàn)元,極大提高了飛行器在線路巡檢工作上的實(shí)用可能。

  2013年5月29日,受雷雨天氣影響,220千伏北犀乙線發(fā)生跳閘。30日,輸電管理所自行研發(fā)的飛行器首次“披掛上陣”,干凈漂亮地完成了任務(wù)。

  噴火飛行器開世界先例

  線路巡檢的問(wèn)題解決了,但如果飛行器發(fā)現(xiàn)了輸電線路上掛有如農(nóng)用薄膜等障礙物,輸電人員不是依然要斷電爬塔,到高空清障嗎?“飄掛物難預(yù)防、難清理、容易跳閘,處理時(shí)還有一定的觸電風(fēng)險(xiǎn),很讓人頭疼?!笔捳褫x說(shuō)。為了解決飄掛物帶來(lái)的安全隱患,蕭振輝他們又接到了新的任務(wù)?!澳銈円岋w行器能噴火,還得在帶電環(huán)境下噴?!笔聦?shí)上,賀智濤發(fā)出的已經(jīng)不是一個(gè)普通的指令,因?yàn)樵谑澜缟弦矝](méi)有這樣的先例,這意味著一次零的突破。

  那段時(shí)間,小伙子們經(jīng)常抱著機(jī)器驅(qū)車到郊外,風(fēng)餐露宿,在不同地理?xiàng)l件和氣候下進(jìn)行測(cè)試,身邊還得帶著兩罐滅火器?!澳菚r(shí)回家經(jīng)常灰頭土臉?!碧浦緞偦貞浀馈?/p>

  “燃料是個(gè)難點(diǎn)。柴油燃燒產(chǎn)生濃煙太多,酒精又揮發(fā)得太快,不符合我們的要求。”蕭振輝說(shuō),當(dāng)時(shí)他們搗鼓了一段時(shí)間,自行研制了以汽油為主體的特種燃料,并經(jīng)反復(fù)試驗(yàn),得出最佳配比,“仿佛現(xiàn)在都還能聞到那股汽油的味道”。

  除燃料外,電場(chǎng)環(huán)境也是個(gè)難題。在帶電的高壓環(huán)境里,離電子流會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大吸力?!捌鸪踹M(jìn)行的一次實(shí)地試驗(yàn)時(shí),飛行器噴出的火舌剛接觸導(dǎo)線,飛行器立馬就被吸過(guò)去墜毀了。”符菲說(shuō)。后經(jīng)多次試驗(yàn),團(tuán)隊(duì)最終研發(fā)出“兩步走”的方法:先噴灑霧化水珠狀的汽油作為燃料,點(diǎn)火后立即熄火,避免電場(chǎng)力作用;當(dāng)飄掛物燃燒時(shí),適時(shí)再度噴灑燃料助燃,順利解決了這一問(wèn)題。

  2014年6月16日,受臺(tái)風(fēng)“海貝思”影響,500千伏北郊站出現(xiàn)農(nóng)用薄膜被吹裹到高壓導(dǎo)線上的情況,需要緊急處理。時(shí)值迎峰度夏負(fù)荷高峰期,噴火飛行器臨危受命,一戰(zhàn)成功。以往需要停電且動(dòng)用5人花費(fèi)3至5個(gè)小時(shí)的作業(yè),因?yàn)轱w行器助陣,噴火清障實(shí)際操作過(guò)程只需幾分鐘。

  實(shí)用才是真成果

  雖然號(hào)稱“傻瓜機(jī)”,但對(duì)于普遍知識(shí)水平不高、年齡又較大的輸電線路工人來(lái)說(shuō),巡檢飛行器真的像所說(shuō)的那樣簡(jiǎn)單易學(xué)嗎?“飛行器問(wèn)世后,我們開始對(duì)班組同事進(jìn)行培訓(xùn),只要系統(tǒng)地培訓(xùn)兩個(gè)星期,我們的工人都能熟練掌握飛行器的使用?!笔捳褫x介紹。

  此外,廣州供電局還組織了多次飛行器操控技能競(jìng)賽,既培養(yǎng)了工人的動(dòng)手能力,也提高了他們的積極性?!拔覀冋J(rèn)真學(xué)習(xí),現(xiàn)在都會(huì)用了?;ò胩烀爸kU(xiǎn)爬塔,跟用機(jī)器幾分鐘搞定,傻瓜才不選機(jī)器?!陛旊姽芾硭龀茄簿S站巡維二班副班長(zhǎng)陳國(guó)平說(shuō)得實(shí)在?!叭魏慰蒲谐晒?,只有落地才能算真成果,實(shí)用才是王道?!辟R智濤提起巡檢飛行器的成功應(yīng)用,不無(wú)自豪。

  自2013年下半年起,輸電管理所開始在廣州地區(qū)所轄的110千伏及以上輸電線路廣泛應(yīng)用飛行器開展缺陷巡檢、應(yīng)急搶修、災(zāi)情查勘、遷改設(shè)計(jì)等電力作業(yè),目前全所已擁有各式飛行器達(dá)42臺(tái)。數(shù)據(jù)顯示,截至今年上半年,輸電所無(wú)人飛行器空中巡檢時(shí)長(zhǎng)達(dá)到71460分鐘,累計(jì)野外飛行3224架次,共查找缺陷1108處。以廣州電網(wǎng)每年架空線路跳閘100次計(jì),運(yùn)用飛行器,恢復(fù)送電時(shí)間能提前半天,每年可增加產(chǎn)值約2592萬(wàn)元。

  “更重要的是,它的成功應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了空中作業(yè)零風(fēng)險(xiǎn)。”蕭振輝說(shuō),“生命無(wú)價(jià)”。在團(tuán)隊(duì)成員看來(lái),讓一直以來(lái)被認(rèn)為缺乏技術(shù)含量的輸電行業(yè),一舉告別人工時(shí)代,才是真正的自豪所在。目前,南方電網(wǎng)公司正在積極推廣他們的成果?!案鶕?jù)《2013年—2016年巡檢飛行器業(yè)務(wù)推進(jìn)方案》,最終我們所的飛行器將達(dá)138臺(tái),這樣才能滿足日常生產(chǎn)需要?!笔捳褫x說(shuō)。

  更令人欣喜的是,蕭振輝所率領(lǐng)的青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)正在向下一個(gè)目標(biāo)邁進(jìn):研究具備“魚槍”彈射裝置的多旋翼無(wú)人機(jī),實(shí)現(xiàn)在線路不停電情況下空中向鳥巢彈射“魚槍”,直到把鳥巢拉下桿塔。

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