[00113617]配电设备大规模自组织高效检测关键技术、装备及应用

配电一次设备面向终端用户,是保障供电可靠性的关键因素。质量检测是防范劣质设备入网的最后一道关键防线,传统人工检测受作业效率、工艺质量等制约,检测规模小且结果公信力受质疑,问题检出率不高。自动化检测需求迫切,受限于被检设备种类多且数量分散、重量大且非标准化等特点,常规“单一品类检测线”模式需建设多条不同产线,投入大且产线平均利用率低。基于复杂混线车间实施规模化自动检测是解决上述问题的主要路径,面临以下难题：①非标配电设备的快速辨识、精准装卸转运难度极高;②不同设备接线端子结构多样、接线工序复杂对机器接线带来极大困难;③有限工位兼具逾百项检测能力并实现异构检测流程的准确控制极具挑战;④混线车间多约束、高维度的调度控制模型优化求解极为复杂。 依托国家基金、国网科技项目,历时7年,攻克非标设备精准识别、复杂对象自动接线、检测模式柔性变换、混线车间自组织调度等关键技术,实现非标重载配电设备规模化自组织高效检测,主要创新如下： ①首创非标重载配电设备无人化装卸转运技术。发明步进式大范围空间切片成像、装卸机具位姿自适应控制方法,破解大型车间多目标快速识别、装卸点精准定位及进叉难题,研制定位精度2mm、最高速度70m/min的高速装卸转运装备,配电设备装卸转运效率提升150%。 ②首创面向复杂对象与工序的机器自动接线技术。发明基于2D/3D视觉融合的接线桩位置-姿态识别算法、机械臂力-位自适应混合控制方法,研制配电设备自动接线机器人,国内外首次实现配电变压器、柱上开关等设备检测自动接线,末端控制精度达±1mm,单一点位最大接线时长小于30s。 ③发明适用于多元检测任务的柔性检测技术。提出基于模糊聚类的检测模块重构、基于真空开关的大功率检测模块可靠切换方法,研制适用于19类设备、104类检测项目的“万能”检测工位,实现单一工位在不同品类配电设备检测能力间的柔性变换,提升单一工位检测承载力50%。 ④发明复杂混线检测车间自组织调度技术。提出检测装备智能化使能、多智能体自主分工协作、扰动事件自适应决策方法,构建基于“任务-资源”区间协同拍卖策略的复杂检测车间自组织调度机制,破解按任务需求最优化响应、检测能力快速重构难题,检测车间工位平均利用小时数提升30%。 项目授权发明专利32件、其他知识产权14项,颁布标准4项,发表SCI/EI等论文10篇,出版专著2部,由邱爱慈院士领衔的鉴定委员会认为技术整体达到国际领先水平,获江苏公司科技进步一等奖。 项目成果已实现产业化,近三年销售收入达6.4亿元,广泛应用于江苏、新疆等24个省的36个检储配基地、56个检测中心,年均完成近10万件检测任务,发现质量问题2000余起,显著提升入网设备质量,促进“十三五”期间配网年户均停电时间由17.1h降低至12.2h,保障了电力可靠供应。