她来自内蒙古大草原,听着《草原女民兵》长大;她喜欢奶豆腐和草原奶茶,曾经躺在草场上看那漫天繁星。如今,她是北京地铁供电分公司一家创新工作室的领军人——供电分公司总工程师闫思玲。这位蒙古族姑娘于2007年来到北京地铁工作,研发出巡检机器人、刚性接触网智能检测装置、抗电压波动装置等多种新装备,为保障乘客安全出行,提高供电设备检修效率,提升维修能力贡献出自己的力量。
精测每一个点位
助“东东”“丽丽”成为智能巡检员
国贸站变电站里,闫思玲正在检查着一台巡检机器人的接线,它的“健康”状况时刻牵动内心。“我们现在有两台巡检机器人,一台是这款轮式机器人,另一台在10号线六里桥站——莲花桥站区间变电站,是一台板下机器人。”在供电分公司企业文化卡通形象中,有“东东”和“丽丽”(“动力”谐音)组合,由于轮式机器人能够升高高度,最高能达到1.2米,所以取名为“东东”,而板下机器人体型较小,身高不足半米,故取名为“丽丽”。在闫思玲眼中,这两台机器人作业最大的优势就是“精准”,它们通过应用激光二维构图、实时数据库、多轴运动伺服驱动技术,实现自主定位及导航,预设终点位置误差控制在3.5厘米内。系统搭载图像智能识别算法,实现对变电站内设备的表计读数、信号、开关位置、外观状态识别。同时,它们身上可搭载多种传感器,实现对变电站内设备的红外测温、气体泄漏检测、声音采集分析等功能。系统具有实时图像远传和双向语音传输功能,实现就地或远程视频巡视及作业指导,并且能自动生成表计读数、红外测温、设备巡视等报表,第一时间进行历史趋势大数据后台分析,及时预警异常情况。
可以说,“东东”和“丽丽”的高智能作业离不开闫思玲的精心“培养”。从2017年开始接触这项技术,到2020年这两台机器人能够完成准确的作业流程,她可是煞费苦心。“像国贸站变电站空间狭小,且配电柜排列紧密,当机器人做出转身、行进动作时一旦速度、高度等关系没有计算好重心失稳后,就容易摔倒,会对周边供电设备造成碰撞损伤。还有,在巡检过程中的部分位置会受到光线影响,因此采取何种角度补光,确保图像智能识别准确也需要复杂的人工核准。”为此,在设计参数阶段,闫思玲经常在现场测量各种数据,并进行反复验证,直到“东东”实现0.586分钟完成一个点位检测及数据分析传输,全变电站361个点位精准作业。“东东”的到来也极大缓解了项目部巡检工作的压力,由于国贸变电站属于区间变电站,交通很是不便,曾经临站巡检员接到紧急任务,携带工具赶到国贸变电站现场需要二十多分钟,而如今只需几分钟就能通过机器人反馈的现场设备状态,精准判断故障点并做出分析应对。而对于“丽丽”的运用,闫思玲更是颇为感慨:“曾经我们在电缆夹层里巡检电缆,一般男员工很难钻进去,都得是瘦小的女员工才能缩着身子进去,虽然有强光手电,但是有些点位很费劲才能查到。但‘丽丽’到来后,员工只要在外面用遥控操作就能够第一时间看到里面的情况,并掌握相关的数据。”
当然,闫思玲除了用心“传”业务,也时刻关心两台机器人的健康状况,除了定期查看性能状态,也专门为它们设立了“服务区”。具备自充电功能的“东东”和“丽丽”拥有一个温湿度适宜的“休息”空间,能够实现持续“加餐”,一次满电能够续航4小时,足够完成一轮巡检作业。
研发智能“蛛丝”
为“蜘蛛侠”增加1000多米作业区段
众所周知,6号线采取接触网供电模式,接触网工因在距离地面4米左右高度上作业,经常被称为地铁“蜘蛛侠”。电影中,蜘蛛侠的“蛛丝”技能经常击败坏人,而闫思玲为地铁“蜘蛛侠”们设计出的刚性接触网智能检测装置,则是击败接触线隐患的一大“利器”。
电动列车每一次通过,受电弓都会对接触线进行一次磨耗,当接触线剩余厚度接近2.5毫米时,就需要对该区段进行换线。“过去接触线磨耗测量作业,接触网工都会拿着游标卡尺一个点一个点测量,误差为1毫米,并且需要人工记录数据,一次工作距离约1000米,测量120-150个点位。如今,智能检测装置上线应用后,一次工作距离最多能达到2000多米,可连续测量40000个点位,且误差缩小到0.3毫米,装置终端还能同步记录数据,绘制磨耗变化趋势,有异常磨耗时达到早期预警效果。”闫思玲的这个创新把梯车巡视作业与磨耗检查工作自动结合起来,极大提升了检测自动化水平,提高了巡检工作效率。
“这台设备其实已经是第四代了,相比于前几代,它更加小巧,续航时间更长了,一个夜班三小时的作业时间足够应对。”闫思玲对于这一代的改进比较满意,如今接触网工作业前,将这部“神兵”背在身后,到达指定工作位置后,将设备挂到接触线上,手指一点操作键,“蛛丝”便以轮对和连杆结构形式在汇流排表面“弹射”出去。接下来,闫思玲计划进一步缩小设备体积和重量,并且与供电运维平台进行对接,实现大数据的统计分析并自动形成生产工单。
抢赢20毫秒
让乘客安心乘梯
昌平线早晚高峰客流一直较大,因此,站内电梯的稳定性、安全性尤为关键。“如果电压有波动,超过20毫秒,就有可能会导致电梯停梯。电压就好比一条非常平坦的公路,如果道路突然出现一个较大的塌陷就有可能会导致车辆不能正常行驶。”闫思玲为了治理好这段“塌陷”,决定与20毫秒做个斗争。经过反复验证,她决定利用电容高功率密度和电池高能量密度的特性,采取电容+电池快速补偿模式,即抗电压波动装置解决。
但在治理“塌陷”的过程中,遇到了不少麻烦。抗电压波动装置在试点站沙河高教园站投入试运行时,需要将该站电梯电源倒接至抗电压波动装置的输出开关,并保持原有的部分电梯电源“自动切除”功能。但是该站不具备对单个开关进行测试的条件,为了保证不对其他专业设备产生影响,闫思玲带领团队,经过反复研究,采用了模拟信号进行离线传动的方式,对各条回路进行逐一测试。经过十几日的“抽丝剥茧”,最终试验成功,达到了电梯在电压波动时平稳运行,保证乘客安心出行。
谈到下一步规划,闫思玲满怀信心:“我们将进一步扩大研究应用,更深入地挖掘北京地铁供电运维数据,把科研成果融合到供电智能运维平台中,聚焦解决运营生产中的实际问题,率先实现接触网运维数字化,同时抓紧实施完成关键设备感知,实现智能运行、智能维护和智能管理,建设好北京地铁智慧动力源。”
(供稿:北京地铁公司)