山東青島黃島區供電公司聯(lián)合相關(guān)單位研發(fā)出海底電纜智能巡檢機器人

　　2024年12月23日9時(shí)，在山東省青島市靈山島西北海域，青島市黃島區供電公司創(chuàng )新團隊正在用海底電纜智能巡檢機器人巡檢10千伏靈山島乙線(xiàn)海纜。“聲吶探測到海纜位置在母船東偏南30米處，現在用高清攝像頭近距離確認。”團隊負責人馬洪波向團隊成員通報。此時(shí)，機器人已經(jīng)順利潛入海下12米深處，定位到海底電纜位置。

　　靈山島距陸地約9.2千米，現有電力客戶(hù)1160戶(hù)，是青島地區距離陸地最遠、居民最多的海島。海纜運行環(huán)境復雜，涌動(dòng)的洋流易導致海纜與礁石產(chǎn)生摩擦從而損傷海纜，供電員工需要定期開(kāi)展巡檢運維，清除隱患。

　　以往，海纜故障處置工作主要依賴(lài)專(zhuān)業(yè)人員下海巡檢電纜狀態(tài)，發(fā)現故障點(diǎn)后將繩索捆綁到海纜上，通過(guò)輪船起吊裝置把電纜提出海平面再開(kāi)展搶修，操作難度大、成本高。

　　2024年2月，黃島區供電公司與中國海洋大學(xué)等高校和單位開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān)，針對傳統巡檢儀器聲光探測能力不足的問(wèn)題，于2024年9月成功研發(fā)海底電纜智能巡檢機器人。該機器人應用光學(xué)、聲吶、電磁技術(shù)三維立體探測海纜情況。除了通過(guò)搭載的光學(xué)攝像頭開(kāi)展可視化巡檢，采用聲吶遠程定位海底電纜位置并采集圖像外，該機器人還能發(fā)出電磁波感應海纜電流，定位具體故障點(diǎn)，再用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的電磁感應近距離識別海纜隱患類(lèi)型，實(shí)現外力破壞、懸空摩擦損傷、電氣類(lèi)故障等不同類(lèi)型的海纜故障檢測。

　　海底電纜智能巡檢機器人機身長(cháng)67厘米、寬49厘米、高37厘米，重90千克，呈長(cháng)方體形態(tài)，巡檢姿態(tài)靈活、速度易于控制。“針對不同電纜搶修場(chǎng)景，我們研發(fā)出了多種搭載于機器人的海底提纜機械手。機械手采用變胡克系數彈簧式設計，當觸碰到故障海纜時(shí)會(huì )抓取海纜，實(shí)現閉鎖，防止海纜脫落。”馬洪波介紹。為了承擔抓取海纜并提升出海面過(guò)程中的力，該機器人的其中一個(gè)機械手臂被設計成“J”形，能將提取海纜的力量由機械手的抱握力轉化為機械力，減輕機器人的負擔，提高檢修的可操作性。

　　2024年12月24日10時(shí)30分，操作人員隋昊田通過(guò)母船上的控制平臺查看海纜運行狀態(tài)。畫(huà)面中，海底電纜智能巡檢機器人以每小時(shí)1.2海里的速度前行。在距離一段海纜50厘米處，機器人發(fā)出電纜隱患告警。隋昊田立即向馬洪波報告：“發(fā)現一處海纜外皮損傷，根據視頻回傳數據研判，應該是懸空摩擦所致。”團隊隨即上報告警信息，并聯(lián)系海纜生產(chǎn)廠(chǎng)家制訂詳細作業(yè)計劃，開(kāi)展搶修。

　　12時(shí)15分，海底電纜智能巡檢機器人完成了靈山島乙線(xiàn)海底電纜全線(xiàn)14.5千米的巡檢工作。原本，這條海纜的巡檢工作需要10人8天才能完成，現在僅需3人用1.5天即可完成。

　　黃島區供電公司創(chuàng )新團隊應用海底電纜智能巡檢機器人及其他3項自主研究的海底電纜故障檢測方法，將海纜故障定位效率提升了90%，實(shí)現復雜環(huán)境下電纜故障位置的快速、精準定位，提高了海纜的安全可靠運行水平和使用壽命。目前，該機器人共獲得各類(lèi)發(fā)明專(zhuān)利授權11項。(郭琳琳 文/攝)