科创中国

电力、热力、燃气及水生产和供应业,电力、热力生产和供应业

国网公司明确提出“四个管住”“业务数字化”，对人员和现场安全提出了明确要求。装备智能化是智能运检转型的重要内容。登塔是电网检修安全管控的关键环节和基础性工作，徒手登塔面临以下症结：（1）爬塔中的高空坠落没有得到杜绝，一直是电力工作者的心中之痛；（2）攀登100米的铁塔所消耗的体力相当于不停歇爬50层的高楼，大量体力消耗将增加持续作业安全风险；（3）借助着力点小、间距大的脚钉进行垂直登塔十分困难。检修任务随着电网规模的增加而加剧，对人员素质、安全管控、工作效率提出了更高要求。开展智能辅助登塔技术研究及装备研制，是解决检修登塔难点痛点的必由之路。项目团队通过五年的研究与实践，开发了爬塔装置和载人装置组成的铁塔攀爬智能载人系统，无需改变线路杆塔结构。爬塔装置携带绳索攀爬至铁塔顶端为人员及载人装置提供安全保护和受力支点，以全自动输送方式将作业人员安全送至塔上。突破了装置在错位、变形轨道上不能攀爬的瓶颈，解决了装置失速坠落的难题，申请专利19项，其中发明专利11项，并通过湖南省产商品质量监督检验研究院型式试验。在祁韶等特高压线路开展应用63次。

1、针对复杂狭小的空间作业环境，基于尺蠖运动的仿生原理，创新研制了分体式上下联动的铁塔攀爬智能载人系统，由爬塔装置和载人装置组成；设计了偏心构型的自适应夹持机构，极大提升了爬塔装置对环境适应以及自主行为能力，突破了装置在错位、变形轨道上不能攀爬的瓶颈，解决了装置失速坠落的难题；一键式操作、分体式构型设计，便于使用及野外携带运输。2、首次提出了基于防坠轨道的免登塔新方法，实现了作业人员上塔方式由“爬楼梯”向“坐电梯”的转变。爬塔装置携带绳索攀爬至塔顶锁紧，分别为人员及载人装置提供可靠的后备保护和承力点，载人装置上的滑轮与防坠轨道柔性连接，实现载人装置搭载人员上塔时沿轨道可靠运动，避免了上塔过程中误碰及人员体力的消耗，从而保证人员安全，为实现登塔过程中的本质安全提供了可行的解决方案。3、基于位置检测、电流检测、力反馈检测的信号交互闭锁安全控制策略，实现了在应急状态下的三层紧急自锁保护；提出了位姿补偿和运动控制策略，建立了足部末端执行器夹持目标体过程中的位姿自适应控制模型，基于双端极限学习的自适应控制算法，实现了装置的精准、柔顺攀爬，提高了装置运动的准确性及平稳性。

本项目团队共10人，其中高级工程师3人，具有博士学位1人，行业专家3人，平均年龄34岁，专业覆盖机械与自动化、电力系统及其自动化、材料、输电线路运检等。团队成员长期从事输电线路运维和检修工作，具有丰富的现场工作经验，对该项目的研究与开发有深刻的理解和认识。近五年来，研制了特高压绝缘子检测机器人、螺栓紧固机器人等梦想系列输电线路检修机器人，具有雄厚的机器人开发实力，借助智能带电作业技术与装备（机器人）实验室这一平台，设立了开放基金，广泛吸收学校和科研院所相关科研力量，实现技术互补,是一支朝气蓬勃、勇于创新、努力践行人民电业为人民的团队。