□本刊記者 張威 通訊員 楊志/文 汪濤/攝
她來自內蒙古大草原,聽著《草原女民兵》長大,喜歡奶豆腐和草原奶茶,愛躺在草場上看漫天繁星;她是北京地鐵供電分公司總工程師、創(chuàng)新工作室的領軍人,助力地鐵供電從“人工巡檢”邁向“智能巡檢”時代……她就是閆思玲。2007年,她來到北京地鐵,負責巡檢機器人、剛性接觸網智能檢測裝置、抗電壓波動裝置等多種新裝備的研發(fā)工作,為保障乘客安全出行、提升供電設備檢修效率和維修能力貢獻出自己的力量。
在地鐵10 號線國貿站變電站里,閆思玲正在檢查著一臺巡檢機器人的接線,它的“健康”狀況時刻牽動人心?!拔覀儸F在有兩臺巡檢機器人,一臺是這款輪式機器人,另一臺在10 號線六里橋站——蓮花橋站區(qū)間變電站,是一臺板下機器人?!痹诠╇姺止酒髽I(yè)文化卡通形象中,有“東東”和“麗麗”(“動力”諧音)組合,由于輪式機器人能夠升高高度,最高能達到1.2 米,所以取名為“東東”,而板下機器人體型較小,身高不足半米,故取名為“麗麗”。
在閆思玲眼中,這兩臺機器人作業(yè)最大的優(yōu)勢就是“精準”,它們通過應用激光二維構圖、實時數據庫、多軸運動伺服驅動技術,實現自主定位及導航,預設終點位置誤差控制在3.5 厘米內。系統搭載圖像智能識別算法,實現對變電站內設備的表計讀數、信號、開關位置、外觀狀態(tài)識別。“它們身上可搭載多種傳感器,實現對變電站內設備的紅外測溫、氣體泄漏檢測、聲音采集分析等功能。”閆思玲直言,這套系統具有實時圖像遠傳和雙向語音傳輸功能,實現就地或遠程視頻巡視及作業(yè)指導,并且能自動生成表計讀數、紅外測溫、設備巡視等報表,第一時間進行歷史趨勢大數據后臺分析,及時預警異常情況。
可以說,“東東”和“麗麗”的高智能作業(yè)離不開閆思玲的精心“培養(yǎng)”。從2017年開始接觸這項技術,到2020年這兩臺機器人能夠完成準確的作業(yè)流程,她可是煞費苦心?!跋駠Q站變電站空間狹小,且配電柜排列緊密,當機器人做出轉身、行進動作時,一旦速度、高度等關系沒有計算好重心失穩(wěn)后,就容易摔倒,會對周邊供電設備造成碰撞損傷。還有,在巡檢過程中的部分位置會受到光線影響,因此采取何種角度補光,以確保圖像智能識別準確,也需要復雜的人工核準?!睘榇?,在設計參數階段,閆思玲經常在現場測量各種數據,并進行反復驗證,直到“東東”能實現0.586 分鐘完成一個點位檢測及數據分析傳輸、全變電站361 個點位精準作業(yè)?!皷|東”的到來,極大緩解了項目部巡檢工作的壓力。由于國貿變電站屬于區(qū)間變電站,交通很不方便。曾經,臨站巡檢員接到緊急任務后,攜帶工具趕到國貿變電站現場時需要20 多分鐘,而如今只需幾分鐘就能通過機器人反饋的現場設備狀態(tài),精準判斷故障點并做出分析應對。對于“麗麗”的運用,閆思玲更是頗有感慨。曾經,他們在電纜夾層里巡檢電纜,男員工很難鉆進去,一般都得是瘦小的女員工才能縮著身子進去,雖然有強光手電,但是有些點位要很費勁才能查到?!胞慃悺钡絹砗?,員工只要在外面用遙控操作就能夠第一時間看到里面的情況,并掌握相關的數據。
當然,閆思玲除了用心“傳”業(yè)務,也時刻關心兩臺機器人的健康狀況,除了定期查看性能狀態(tài),也專門為它們設立了“服務區(qū)”。具備自動充電功能的“東東”和“麗麗”擁有一個溫濕度適宜的“休息”空間,能夠實現持續(xù)“加餐”,一次滿電能夠續(xù)航4 小時,足夠完成一輪巡檢作業(yè)。
閆思玲為職工講解設備構造
眾所周知,地鐵6 號線采取接觸網供電模式。接觸網工因在距離地面4 米左右高度上作業(yè),經常被稱為地鐵“蜘蛛俠”。電影中,蜘蛛俠的“蛛絲”技能經常擊敗“壞人”,而閆思玲為地鐵“蜘蛛俠”們設計出的剛性接觸網智能檢測裝置,則是消除接觸線隱患的一大“利器”。
當電動列車每一次通過,受電弓都會對接觸線進行一次磨耗,當接觸線剩余厚度接近2.5 毫米時,就需要對該區(qū)段進行換線?!斑^去接觸線磨耗測量作業(yè),接觸網工都會拿著游標卡尺一個點一個點測量,誤差為1 毫米,并且需要人工記錄數據,一次工作距離約1000 米,測量120~150 個點位?!比缃?,智能檢測裝置上線應用后,一次工作距離最多能達到2000 多米,可連續(xù)測量40000 個點位,且誤差縮小到0.3 毫米,裝置終端還能同步記錄數據,繪制磨耗變化趨勢,有異常磨耗時更能早期預警。閆思玲的這個看似簡單的創(chuàng)新,把梯車巡視作業(yè)與磨耗檢查工作自動結合起來,極大提升了檢測自動化水平,提高了巡檢工作效率。
“這臺設備其實已經是第四代了,相比于前幾代,它更加小巧,續(xù)航時間更長了,一個夜班三小時的作業(yè)時間足夠應對?!遍Z思玲對于第四代的改進比較滿意。如今,接觸網工作業(yè)前,將這部“神兵”背在身后,到達指定工作位置后,將設備掛到接觸線上,手指一點操作鍵,“蛛絲”便以輪對和連桿結構形式在匯流排表面“彈射”出去。接下來,閆思玲計劃進一步縮小設備體積和重量,并且與供電運維平臺進行對接,實現大數據的統計分析并自動形成生產工單。
地鐵昌平線早晚高峰客流一直較大,站內電梯的穩(wěn)定性、安全性尤為關鍵?!叭绻妷河胁▌?,超過20 毫秒,就有可能會導致電梯停梯。電壓就好比一條非常平坦的公路,如果道路突然出現一個較大的塌陷,就有可能導致車輛不能正常行駛?!遍Z思玲為了治理好這段“塌陷”,決定與20 毫秒做個“斗爭”。經過反復驗證,她決定利用電容高功率密度和電池高能量密度的特性,采取電容+電池快速補償模式,即抗電壓波動裝置解決。
但在治理“塌陷”的過程中,閆思玲卻遇到了不少麻煩??闺妷翰▌友b置在試點站沙河高教園站投入試運行時,需要將該站電梯電源倒接至抗電壓波動裝置的輸出開關,并保持原有的部分電梯電源“自動切除”功能,但該站并不具備對單個開關進行測試的條件。為了保證不對其他專業(yè)設備產生影響,閆思玲帶領團隊,經過反復研究,采用了模擬信號進行離線傳動的方式,對各條回路進行逐一測試。經過十幾日的“抽絲剝繭”,最終試驗成功。
談到下一步規(guī)劃,閆思玲滿懷信心:“我們將進一步擴大研究應用,更深入地挖掘北京地鐵供電運維數據,把科研成果融合到供電智能運維平臺中,聚焦解決運營生產中的實際問題,率先實現接觸網運維數字化。同時抓緊實施完成關鍵設備感知,實現智能運行、智能維護和智能管理,建設好北京地鐵智慧‘動力源’?!?/p>