前言

机器人编队轧下三峡印。

东经111.16度，北纬30.44度。

(相关资料图)

这是看得到的坐标，在数字地图上输入可以很快定位到湖北宜昌三峡大坝景区。“高峡出平湖”，长江三峡最美的地方之一。

而在距大坝坝顶直线距离52米的深处，还有一个看不到的坐标。2019年11月11日，对三峡电站1#排漂孔流道检修后，水下检修专用机器人从流道侧墙缓慢驶下，在这里轧下了第一道三峡印，留下了它的第一个实时运行坐标。

同样的位置，与三峡两岸山美水美的景象大不相同，爬壁机器人在流道内看到的是钢筋铁骨、流沙泥水，而这恰恰是它的使命。

云端守护 赋能水电奔涌向前

作为世界上规模最大的水电站，三峡水电站深孔、表孔、排漂孔等混凝土泄水建筑物结构尺寸大，坡度陡，检修往往周期长、成本高、难度大，而运用机器人智能化巡检方式可以实现水电站快速、安全、高效的检测和维护。

2019年11月11日，三峡集团“水下检查检修机器人项目”在三峡坝区顺利通过验收，并成功实现全天候执行作业任务，这标志着三峡智慧电站建设迈出重要一步。

“之前，漂浮物增多，为了保证蓄水安全，排漂孔需要时常检修，流道内就需要搭设满堂脚手架检修平台，这种工作方式不免存在安全隐患。”三峡集团所属长江电力生产技术部技术管理主任丁伦军介绍说。

三峡电站1#、2#排漂孔宽10米、高12米，3#排漂孔宽7.5米、高20.6米，均设在三峡大坝坝体的汛期防洪限制水位处，用来排出水面上漂浮的垃圾等杂物，以免影响发电及水质。而传统人工检测的方式有极大的安全风险，稍不注意还可能会给工程表面带来损伤。对此，科研团队为三峡混凝土泄水设施设计了一款爬壁机器人。

爬壁机器人正在作业

“它‘小巧玲珑’，仅有18.4千克重，但是可以像壁虎一样沿壁面行走，不仅能吸附在混凝土流道表面，对缺陷进行定位、测量，还可以识别障碍并自主避障，并能自动和远距离手动控制机器人沿壁面行走。”丁伦军说。

不仅如此，爬壁机器人取代人工检测后，还杜绝了后者容易产生的测量失误，解决了因设备搭建所造成的混凝土表面损伤问题，降低了检测作业难度和安全风险，对大型水电站混凝土流道检修有着重要意义。

“如今在三峡，有能下潜300米水下作业的机器人，有能对混凝土流道和压力钢管进行检测维护的机器人，有能对发电机风洞进行巡检的机器人……这些机器人的足迹几乎遍布坝区的每一个角落，时刻为大坝的安全运行保驾护航。”丁伦军介绍道。

“我们目前在长江干流运行管理的葛洲坝、三峡、向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德等6座梯级水电站上，分布着14种不同类型的机器人，来保证设备状态监控及异常情况提前预警，确保设备安全运行。”丁伦军介绍道，未来两年，还将推广23种机器人，全力推动6座梯级电站从“传统大坝”到“数字大坝”，再到“智能大坝”的跨越和转变。

除了前端机器人的实时数据采集，给发电机组安装监测传感器也是守护三峡非常重要的环节。据统计，在三峡电站后方目前约有23万个部件的数据，它们和机器人数据进行汇总后，接上云山大数据平台进行智能分析，从而实现设备的监控管理，保证发电机组的正常运行。

前端“眼睛”数据采集，后端“大脑”智能分析，正是这些数据底座的构建，让三峡集团海量数据的价值得到了充分释放，也为三峡的智能电力生产提供了源源不断的动力。

智能巡检 助力大丰向海而行

距离三峡1000多公里外的江苏大丰，成百上千的巨大“风车”林立，银白色的叶片随风周而复始转动，与一座座输电铁塔、一道道输电线勾勒出别样的“沿海风光”。

这个国内离岸距离最远的海上风电项目，由三峡集团所属三峡能源投资建设，二期项目总装机容量300兆瓦，共安装58台风机，不仅拥有国内当期同等配置下体积最小、重量最轻的海上升压站，也是国内集控中心电压等级最高的海上风电项目。

作为海上风电的“心脏”，海上升压站负责汇集每一台风车发的电，经主变压器升压后，通过交流海底电缆输送到岸上，并最终送到千家万户。升压站的稳定安全运行对整个风力发电厂至关重要。

但随之而来的运营维护却异常艰难，据三峡能源江苏分公司大丰党支部书记赵素芬介绍，升压站运营维护主要有“三难”。

一是远，海上升压站平台位于海洋中，离岸距离较远，出海时间受自然环境影响较大，平均单趟航行时间需5小时以上；二是久，海上升压站需要24小时不间断运行，需要运维人员全方位、全过程的检测和状态监控，相对于一般工作人员而言工作量成倍增加；三是精，升压站设备之间关系密切，相互耦合构成有机整体，需要从全局进行考虑，全面准确地分析，挑战极大。

困难没有挡住三峡向海争风的步伐，针对运维“三难”，三峡集团科学技术研究院一一攻克，给大丰海上升压站量身定制了一款智能巡检运维机器人。

该机器人为一款轨道型机器人，系统采用激光自主导航系统，导航定位精度可以达到5mm，不用增加特殊标志，机器人在预定位置行驶中，可以依据激光导航系统自主控制行进速度、行进路线的微调。

大丰海上升压站智能巡检运维机器人正在运行

“如果机器人在执行任务的过程中遇到意外，偏离了轨迹，机器人自身可以重新规划路线，重新找回轨迹。如果不成功，则向远程控制中心报警，并暂停，由工作人员借助云台视觉系统手动控制机器人返回轨迹。如果还是无法调整回来，再由维护工作人员前往现场进行维修。”三峡集团科学技术研究院相关负责人介绍道。

大丰海上升压站智能巡检运维机器人正在运行

针对远距离传输带来的通信困难，设计师们还通过AI智能识别技术的运用，让机器人可以实现准确的数据识别和危险状态报警，一旦升压站发出故障报警，可以第一时间赶到报警点，实现了对升压站的远程监控。

除了远距离传输，机器人还拥有可见光、红外和局放等多种传感器，能够自主对升压站内的各种仪器仪表以及设备的运行情况进行24小时全过程监控。实现了实时拍照、实时识别、实时上传、实时分析、实时报警的一体化整体巡查。

“现在不仅有机器人对设备故障进行自查与分析，我们还针对风电站的运行建立了监控、状态监测、以及离线分析等分层分布式的一体化监测与分析系统。”赵素芬说，层层智慧赋能所构成的一整套完整的系统安全防护，目的就是为了保证风电厂运行的安全可靠，确保安全生产平稳和电力可靠供应。

数字治水 绘就六安智慧蓝图

在安徽六安，465公里的下水道，密密麻麻的分布着供水、排水、雨污水、中水等成千上万条涉水管线，组成了一个迷宫般的地下世界。

过去，由于底数不清、建设长期滞后于城市发展，它们雨污混流、雨污合流、错接乱排.....各种欠账问题日益突出，使得六安污水收集和集中处理能力大大降低。

治理污水，关键在排口，核心在管网。如何为下水管道“做肠镜”、“拍片子”，为设计、施工及运维提供精准的管网数据，成为六安城市管道养护和修复的头等难题。

作为长江环保集团牵头成立的重庆三峡生态环境技术创新中心（以下简称“重庆创新中心”）研发出了一款名为“Gecko I”的物联网多功能管道机器人，实现了对城市管道“疾病”及“修复”的全面可视化诊断。

Gecko I物联网多功能管道机器人

2022年7月21日，在中国西部国际投资贸易洽谈会上，这款“呆萌”的管道机器人一经面世便吸引了无数人注意。研究团队表示，这款机器人在市政排水管道、箱涵、暗渠、河道等恶劣及特种环境下，具有良好的发展应用前景。

Gecko I物联网多功能管道机器人

“管道机器人研制的想法由来已久，2021年5月20日，我们中心正式揭牌之后，就一直将管网监测、检测作为科技攻关的重点，城市管道的特殊构造带给我们很大启发。

如果能将地下管道的‘城市难题’化作‘机器之力’，我们就可以研发出适应城市地下管网极端环境的小型化智能检测机器人，既可助力水环境治理，又能发展新型机器人与智能装备。”谈及研发初心，作为该课题负责人的贾伯阳仍难掩兴奋之情。

“该机器人最大的特点是实现对现场检测情况的远程可视化监督，发出亮光的‘眼睛’不仅能将阴暗潮湿的管道一览无遗，长约120米的线缆还能确保它安全返回，它还搭载声呐探测器、激光测扫仪、全景镜头等，像做‘肠镜’一样，对管道缺陷处360度‘拍片’。”贾伯阳拿着模型解释道。

“那时候是人工勘测，下井排查监测全靠一双手，狭窄污浊的管道下，只能猫着腰走，眼都不能眯一下。”回忆当初，三峡集团所属上海院六安管网项目部经理刘申奎感慨万千，现在智能勘测正在取代传统的人工勘测，CCTV、QV、声纳、智慧管网等新技术的运用让勘测效率和准确率得到大幅提高。

如今，从城市管网智能检测机器人等先进技术手段的运用，到“新概念水厂”的逐渐落地成为现实，再到城市智慧“水管家”的全面铺展，数字化技术赋能水污染治理正在为打好长江生态环保领域的关键核心技术攻坚战提供重要支撑。

贾伯阳说，未来，重庆创新中心将继续深入研究，重点开展排水系统监测、检测、诊断等领域技术研究及工程应用，提升“源网站厂河”五级全链条监管感知能力，并计划打造“预警-溯源-执法”可视化监管平台，实现水环境统一监管治理，为智慧“水管家”带去更多可能。

工欲善其事，必先利其器。从智慧大坝到智能风电，再到长江大保护与智能技术的深度融合，一系列数字技术的攻关和智能创新，为三峡集团产业创新全过程奠定了坚实的技术基础，也为推动能源革命和数字革命的深度融合贡献了三峡力量随着“双碳”战略的不断推进，能源结构加速转型和数字经济蓬勃发展将驱动能源产业进入新发展时代。三峡集团总信息师金和平表示，三峡集团将充分发挥海量数据和丰富应用场景的价值潜力，以实际行动加快实施数字化转型，推动能源革命和数字革命的深度融合，加快实现清洁能源和长江生态环保“两翼齐飞”。

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