南方电网广东东莞供电局：智能激光雕刻机“一键”攻克线路标识牌补装难题

“发现1号标识牌破损！”在东莞厚街镇，输电线路班员王英倡在巡线过程中报告道。“手机下单，下午挂牌。”班长谢军标迅速下达指令。只见小王用手机输入缺陷标识牌的信息参数，点击“打印”指令框，几乎同时，数十公里之外的办公室内一台有“手臂”的激光打印机响起了滋滋的灼刻声，小王在工作现场输入的信息正一点点出现在空白的标识牌底板上，不过10分钟，崭新的标识牌便已制作完成。

这便是南方电网广东东莞供电局“蔡晓峰创新工作室”的最新研发成果——一台搭载全自动标识牌上料系统的智能激光标识牌雕刻机。作为全网首台智能激光标识牌雕刻机，该设备创新实现了全自动化制作输电线路标识牌功能，搭配团队开发的配套无人机挂牌操作，实现了线路标识牌全流程高效快速安装，充分发挥了科技创新对安全生产的支撑作用。

将生产线搬到工位上

线路“身份证”补办用时由半年缩至1天

据输电线路工作人员介绍，线路标识牌是输电线路的重要身份标识，是开展作业前进行工作位置确认的重要依据。标识牌缺陷得不到及时处理，将严重影响供电可靠性和运维效率，甚至造成人员误操作风险。

那么遇到标识牌辨识不清的输电线路，如何确认其双编呢？“以往我们是在附近的输电塔，根据线路走向和地理位置来推测目标线路双编。如果距离最近的标识牌也无法辨认，就只能再跑远些。”输电师傅孟祥生介绍道。“多跑几段山路不要紧。但如果只是靠推理出来的，总是不能有100％的把握。”

据了解，按照工作要求，以往线路标识牌缺陷处置，须经历登记、批量采购、统一排定工期、人工登塔挂牌等流程，缺陷处置周期平均在半年左右。高压输电线路标识牌补换的固定周期，成为制约缺陷处理效率的“卡脖子”问题。

为此，蔡晓峰工作室团队提出“将生产线搬到工位上”，创新研发一款自动化标识牌打印机，利用激光技术突破制作流程的桎梏。不需要生产车间，该装置只需要放置在办公室，接收到巡线人员远程发出的制作指令之后，即可及时完成打印制作。“不受外部制作流程和供货周期的影响，我们实现了标识牌自主加工制作，夺回了缺陷处置的主动权。”蔡晓峰介绍道。

同时，团队创新使用无人机开展标识牌安装工作，有效避免了人工登塔作业的安全风险问题，从发现缺陷到完成新的标识牌就位只需要1天的时间，显著提高标识牌安装效率。

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雕刻机装上了机械臂

实现标示牌全自动上、下料

制作标识清晰且耐风化耐腐蚀的线路标识牌，是团队研发的初衷。而激光这一工作原理，对于早就有着激光清障仪研发经验的蔡晓峰工作室团队来说并不陌生。据介绍，激光雕刻通过激光发生器生成高能量激光束，作用于承印工件后，可达到拓印标记的效果，适用于多种材料，且不会导致承印工件变形。“考虑到其振镜在计算机控制下可有效位移激光束，实现精确的图案或文字灼刻的这一特性，我们将该技术运用到线路标识牌制作中，可以让标识牌的标记清晰且永久。”

早在2022年，团队便研开始发出初代激光雕刻机。由于当时忽略了输电线路相序牌、杆号牌必须使用不同颜色底板的标识牌进行区分，因而初代机的运行依赖人工挑选、放置打印底板，导致其使用起来需要人员看守，这与团队最初设想的效果相差甚远。“如果能够实现不同颜色的标识牌底板自动上、下料功能，产品的使用效果将实现质的飞跃。”经过这一次失败，团队明晰了产品的改进方向。

2024年10月，搭载全自动标识牌上、下料系统的智能激光雕刻机改头换面，卷土重来。这一次，雕刻机搭载的全自动标识牌上料系统，采用双编组机器人关节模组，可实现对不同标识牌的选择、拿取、转移和码放等动作，并且系统能够与激光雕刻机进行数据通讯，根据雕刻机的实时状态进行不同状态的调整。这种集成度高的设计使得系统使用脱离人工值守，大幅提升了雕刻机的整体工作效率。

“一键下单”＋无人机挂牌

智能化应用“如虎添翼”

“我们想让自动化贯穿每个环节，实现从人等机器工作，到机器随时听令的转变。”团队还研发出一种基于LOT的全自动控制系统，使雕刻机能够直接连接手机APP，实现远程打印功能。运维人员在巡检中发现缺陷后，将所需打印的标识牌参数输入APP的固定模板中，“一键下单”即可远程发令，位于办公室的雕刻机便可自动打印标识牌，真正实现缺陷即查即处置。

“标识牌的产能上来以后，如果还靠人工登塔挂牌，就还未完全实现安全高效的目标，让无人机去挂牌怎么样？”早在智能激光雕刻机未问世时，团队成员邹智洛就在工作室例会上提出了这个想法。

今年，工作室内除了一台激光雕刻机，又多了一架改装过的无人机。“第四次测试效果很好！无人机挂牌真的成了！”邹智洛欣喜的报告，让四年前会议桌上种下的新点子发了芽。

超前的想法总是能跟团队的雷厉风行碰撞出火花。几个月来，团队相继完成了针对杆塔结构特征的标识牌闭锁结构设计、无人机挂杆装置结构设计及无人机遥操作算法设计。“我们新采用了碳纤维材料相序牌，总重仅1200克，可实现无人机的安全吊装及在塔材上可靠固定。”沈志明介绍，同时团队将控制电机至于挂杆增加配重，解决了无人机点头问题，并完成了对挂杆闭锁的遥控。现在，只需要靠无人机就能翻山越岭挂好标识牌，改变了高频次登塔作业的局面。

如今，智能激光雕刻机经迭代优化已迎来2.0版本，新版本软硬件衔接更流畅，指令的接收和处理速度也实现全面提升。据测试，现在单块标识牌制作仅需10分钟；原来的人工登塔1至2小时的换牌效率，也被无人机操作压缩至3到5分钟。标识牌缺陷处置的流程和效率迎来了颠覆性的变化，运维人员面对“身份证”清晰的线路也更加从容。沈志明表示，后续团队将继续深耕输电领域无人化、自动化设备应用，不断精进无人机挂牌的可靠性研究，以科技驱动，为输电线路标识牌问题处置提供可复制、能推广的方案样本。

采写：南方+记者 戴双城

通讯员：任真 顾萱

【作者】 戴双城

【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端