广东电网“机器代人”技术拿下中国专利金奖

6月5日，国家知识产权局公布第二十五届中国专利奖授奖决定，南方电网广东电网公司自主研发的“一种基于(jīyú)非(fēi)向量空间控制策略的导线追踪方法及装置”荣获中国专利金奖。这项历时十年(shínián)攻关的核心技术，不仅破解了电力机器人(rén)户外作业的“卡脖子”难题，更开创了“机器代人”智能巡检的全新模式，进一步保障了供电安全可靠(ānquánkěkào)。 据了解，这项技术突破了非向量空间视觉伺服的(de)理论禁区，将(jiāng)导线追踪可靠率提升至(zhì)99.995%，在保证高实时性的同时，定位精度(dìngwèijīngdù)较传统技术提高2倍，设备成本降至行业常用方案的十分之一，成为电力机器人领域名副其实的“降本增效神器”。 “火眼金睛”+“最强大脑”，强强(qiángqiáng)结合突破难题 在(zài)电力行业，机器人应用越来越(yuèláiyuè)广泛，但在追踪导线时面临着一大瓶颈。就像(xiàng)在茫茫人海中找人，传统机器人大多(dàduō)依靠“特征定位”，通过寻找导线的特定图像特征向量来追踪目标。然而，在户外非结构环境(huánjìng)下，受复杂地形、天气变化等因素影响，导致机器人“看不清、抓不住(zhuābúzhù)”，追踪可靠率长期停留在80%左右，难以满足日常巡检、带电作业的高精度要求。 “对于这个数十年来电力机器人智能感知与控制领域的重大基础性难题，我们另辟蹊径，本着‘无需特征定位，直接追踪’的核心思路(sīlù)，采用非向量的图像数据集合进行(jìnxíng)定位。”专利发明(zhuānlìfāmíng)人、南网科技公司智能运检事业部副总经理、研究院副院长麦晓明(màixiǎomíng)坦言。 广东电网(diànwǎng)公司研发团队像“空间(kōngjiān)设计师”一样，为导线运动构建了一个动态的“时间隧道”——管状域(yù)模型。“这个模型能(néng)捕捉导线在不同时间点的形态变化，通过Hausdorff（拓扑空间概念）距离标量实时计算实时采集(cǎijí)图像与预存图像之间的状态偏差，如同给机器人装上‘智能导航系统’，让其无需依赖固定特征，就能通过动态比对实现精准追踪(zhuīzōng)控制。”专利发明人王杨介绍。 这一创新方法，就像给机器人装上了(le)“火眼金睛”和(hé)“最强大脑”，突破了非向量空间中视觉伺服的理论(lǐlùn)难题，实现了导线目标不丢失(diūshī)且定位结果连续可靠，兼具高实时性和高精度，并完全满足了带电作业的需求。 “机器代人(rén)”显身手，效率效益双提升 好技术的价值，最终要在实践应用中检验。2020年，这项专利技术固化为通用(tōngyòng)模块，嵌入“慧眼(huìyǎn)”“擎天”等系列智能装备，在广东电网构建了全国首个天空地一体的通用性无人自主(zìzhǔ)作业(zuòyè)体系，技术产品被(bèi)应用于机器人带电作业、无人机自动巡检、摄像头导线监控等智能巡视检修工作，在40多万公里线路上织起一张智能运维网络。这些不知疲倦的“钢铁战士(zhànshì)”年均作业超 500万次，追踪(zhuīzōng)导线作业可靠(kěkào)率高达99.995%，是行业内应用规模最大，影响最深的系列产品。 这项技术(jìshù)在应急勘灾方面“战斗力惊人”。湛江霞山供电局安监部副经理谢卓均说：“去年超强台风‘摩(mó)羯(jié)’袭击湛江，传统人工(réngōng)排查一条受损线路需要12个人花3天时间，搭载该技术的无人机巡检(xúnjiǎn)系统仅用2人1天就完成了全线勘察，还精准定位了13处隐蔽故障点。” 据测算，该技术若在全国范围(fànwéi)应用，全年可节约检修工时1.24亿小时(xiǎoshí)，从根本上解决了无人装备(zhuāngbèi)作业效率和自动化水平较低的问题，开创“机器代人”的全新模式。 除了效率飞跃，经济效益同样亮眼。南网(nánwǎng)科技公司依托该专利构建(gòujiàn)了覆盖“算法-装置-装备-服务”的知识产权体系，累计布局(bùjú)87项专利（含3项PCT国际专利），相关产品获(huò)国家专利密集型产品认证，近三年直接创造经济效益6.39亿元。 值得注意(zhídezhùyì)的是，该技术“溢出(yìchū)效应”持续显现：杭州亚运会期间，同款(tóngkuǎn)技术模块被用于(yòngyú)场馆周边车道线追踪和空气质量监测；在第十五届全运会广州场馆，具身人型机器人作为安全员开展作业(zuòyè)全过程安全监护，机器狗在电缆隧道进行巡检；另外在新能源(xīnnéngyuán)光伏运维、城市安防等领域，搭载该技术的设备已实现批量应用，成为跨行业智能化升级的“通用引擎”。 目前该技术研发团队已启动迭代计划，在投身(tóushēn)国内低空经济发展浪潮，赋能千行百业的同时，专利技术装备将随着电网基础设施国际共建，沿“一带一路”走向世界(zǒuxiàngshìjiè)，向全球能源行业展示“中国智慧(zhìhuì)”。 文、图(tú)｜记者 董鹏程 通讯员 沈甸