2017年10月17日-19日,2017中国光伏大会暨展览会(PVCEC2017)在北京隆重召开。全国特种作业机器人标准化工作组张苹在无人机&机器人风光场站应用论坛上发表了题为“无人机&机器人标准化需求与展望”的主旨演讲。张苹表示,飞行机器人在电力行业中主要用于测量地形图、输电线路规划、线路巡检、电力运维。还有光伏电站的运维,风电场设计与运维,无人机可以在风电场设计阶段用于测试尾流效应,以利于风机微观选址,同时可以利用无人机进行风电场的建设,用于风电场的巡检和电力的运维,用无人机替代传统手段,可以将事故处理在萌芽中。此外还有在高压电力线路的架设过程中,用机器人就很方便。有的企业已经已经在做风电的巡检机器人,尤其是限度的巡检。目前特种作业机器人标准化工作组已经开始做这方面国标了。
以下为发言实录:
张苹:各位嘉宾上午好,非常高兴主办方能有这么一个机会,另外交流一下飞行机器人的标准化需求,是全国特种队工作组的张苹,因为工作组有一堆的领导,主办方当时找我的时候,我是有一些紧张。因为有关风电和光伏机器人的应用,好像也不是很多。但是因为大家都知道机器人现在弄的特别火,自从前几年习大大在会场说过之后,所以现在全国的机器人论坛每年都有无数个。然后也不知道为什么,每次都有好多好多人去,对于我们做标准来说,也是很头疼的一件事情。因为从标准的角度来说,如果做标准化的话,尤其国家标准尤其是在技术和产品不堪的时候做,这时候刚出来产品如何做,怎么做,如果要不做,大家把产品做出来以后,可能检测就没有依据。所以是一个很头疼的问题,所以后来想一想,起来答应了主办方,大概的介绍一下我们这一块的东西,所以欢迎大家随时交流。
今天主要是四个方面讲一些东西,先讲一下我们因为主要是机器人,讲一下产业政策。先说一下什么叫特种机器人,因为机器人很多分类。我们工作组目前正好在指定的国家标准叫特种机器人术语,这个刚刚通过审查,马上要报批。所以在报批表上,这个标准走了三年的时间,到今年年底。所以有关数据,大家是争论很多。最后的争论就是特种机器人是应用于专业领域,一般经专门培训的人员操作或使用的,辅助和替代人执行任务的机器人。因为大家知道机器人不是人形那种,那只是一种。特种机器人除工业机器人,公共服务机器人和个人服务机器人以外的机器人。一般指专业服务机器人,我们机器人协会有个分类机器人分三种,叫工业机器人和服务机器人。服务机器人分两种,一种是个人机器人,一种是专用机器人。所以我们把特种机器人定位在专业服务机器人这个方面。
那么机器人的分类,这不是我分的,是按照国家标准化管理委员会,国家科技部,国家工信部然后国家质检总局,国家标准委员会四部委联合发布的,在2016年的5月份发布了一个国家机器人的标准建设指南,就是按照行业分把特种机器人分成这14类,这是里面专门的分类。里面有特种,实际上天入地的,人去不了的,人去了以后有危险的,这是特种的。工业机器人在工业制造环境当中,家用和个人就是说我今后老了,我们肯定见到最简单的家里有小机器人,那叫清洁机器人。不经过培训的直接拿起来用的,我不知道你们见没见过那种,你给我唱个歌,它就给你唱个歌,读个新闻就读个新闻,那叫陪伴的。包括现在端瓶水,还有人发明了你把它弄进去给你洗澡,洗澡的机器人,喂饭的机器人,喂药的机器人都出现了。这个都属于特种的,刚才说的那些都是属于个人的。
就是说老年人、残疾人都能用的,但是特种必须经过专业培训的人才能去操作。否则不行,那么按照使用空间分呢,我们分成这七类。就是有地面的,地下的,水面的,水下的,空中的还有空间的。这个空中和空间我觉得咱们无人机可能都有一些,然后还有就是其他行业的。按照运动方式分呢,又分16种。这是我们标准里面,专门有一个分类符号的标志,就是标准里面的。按照功能分,我们就是说机器人的功能分类与行业相关,主要的功能包括安装、维护、检测、维修、巡检、侦察、排爆、搜救、输送、真、治疗、康复、清洁等。那我们说机器人说那么多,到底有没有用?我这边有一个数据,据国际机器人联合会统计,2012年到2015年全球服务机器人的销量复合增速已高达19%,2015年全球专业服务机器人总销量4.11万台,同比上升25%,个人、家庭服务机器人总销量540万台,同比增长16%,未来三年内将安装33.32万台专业服务及其,总价值22.3亿。说一下现在机器人那么火,国家政策有没有支持?国务院印发了一个中国制造2025,我是老老实实看了一下,这里面12次提到机器人。其中,在三、战略任务和重点里面就有大力推动重点领域突破发展。
这里面就提到,围绕这么多领域特种机器人、医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人应用需求,积极研发新产品,推进机器人标准化。我一直在跟着做,从2017年跟着863做这个工作。那么特种机器人已经出来了,我们说国家的标准化政策是什么呢就是在2014恩年的4月25日的时候国家标准委有这么一个通知,就是关于筹建全国特种机器人标准化工作组的复函,当时是已国家质检总局安全局,监察局这么一个东西。由它来负责筹建,那么2015年的1月7号国家标准委正式批准,成立了全国特种机器人标准化工作组。这是一个国标的函,一共有27名委员,一堆的秘书长,主要是负责特种工业机器人的工作,这个目前还没有成为TC,但是大家都准备来往TC方面走。我想这里面涉及到很多的专业,所以一旦成立了技术委员会之后,可能有很多的SC,分级委员会。
讲一下飞行机器人,在特种机器人当中,我们按照它的运动方式分就是飞行机器人,飞行机器人的术语这么定的,就是说采用固定翼、旋翼、或扑翼等运动方式,具有自主或辅助作业能力的机器人,称无人机。我大概的概括一下,就是飞行机器人应用的现状。第一种是智能搜救,所以我知道当时四川地震的时候,最里面有一个地方就没有办法。失去联络了,没辙了。到最后可能是中院找到国务院,通过江泽民的儿子,当时是里面的一个人。利用无人机遥感技术去找,所以这时候无人机就管用了。
第二是核辐射探测,大家知道核辐射还是很危险的,人进去了没命了,所以把机器人弄进去。
还有一种叫农业机器人,农业植保。撒农药,我们讲的农业机器人可能涉及到大农业的概念,因为我们现在一直做这个标准,我们就知道这个东西。种子播撒什么的,还有农业的数据检测,都是机器人无人机干的事。另外还有森林防火这一块,比如说尤其是那种原始森林的话,你人去了还是很困难的,所以用无人机去检测。大家看一下实际上是什么?主要还是一个检测,往到一个高处,往下看好看一些。
然后是军用,对于灵敏度、飞行高度速度、智能化等有着更高的要求,包括侦察、幼儿、电子对抗、通信中继、靶机和无人战斗机等。
然后警用安防,远程喊话、抛物用可见光成像,主要用于空中监视,然后反恐、维稳、大型活动安保、移动应急指挥。说用于高速公路航拍,看有没有违法的事件,直接用它很方便。
还有就是石化巡检,石油管道大家知道特别多,我挨个顺着路用人工巡检还是很困难的,那么用机器人来检测。我这个照片是属于无人机飞行的,实际上管道检测是内部的。在行业内在里头检测,里面有油很脏的,里面有没有坏,有没有问题。
然后矿用,我利用的也是检测的,这个你看基本上是利用上面的,我们的矿用机器人涉及到底下的,底下的检测就不飞了,就是爬了。
还有建筑工地用的,对于施工安全和进度进行巡检,这个人过去也不好过去,要排除安全隐患。
物流,是哪个地方已经开始用机器人开始送了,谷歌吧。用无人机送东西。
安防,智能家居可以用于智能城市的领域。
还有一个就是路桥巡检,我们除了有路桥巡检,现在准备要做的机器人是大型的公路和桥梁,它在这个地方人是过不去的,用它来巡检是可以的。
电力,我为什么把电力放到最后?因为可能在座的很多都是跟风电和光伏相关,电力当中飞行积极人主要用于测量地形图、输电线路规划、线路巡检、电力运维。好像在座的刚才建设有个大疆的,是不是已经开始做风电的巡检机器人,尤其是限度的巡检,我们已经开始做标准了,做国标了。所以有线路假设,在高压电力线路的假设过程中,难免需要穿过一些已有带点高压线、山谷什么的,人过去很困难,带机器人就很方便。
还有就是电力维护,用于实现快速现场勘察,查找断线头,牵引放线,无人机牵引,抢修停电工作,带电跨越等工作,这是无人机检测,这个图属于无人机检测对大气污染的程度,大气污染对电力有什么危害。
光伏电站的运维,无人机服务平台,大家比我清楚,还是光伏电站还是风电发力的地方,都是郊区吧。那些地区条件比较艰苦,你要用人去维护是很困难的,所以还是一个测试吧,叫巡视、巡检。
还有风电场设计与运维,无人机可以在风电场设计阶段用于测试尾流效应,以利于风机微观选址。
同时可以利用用无人机进行风电场的建设,无人机用于风电场的巡检,以及电力的运维,用无人机替代传统手段,对风机进行提前巡检,将事故处理在萌芽中,这样不会一断电有很大的问题。
我们都看见了,有这么多现在无人机用在这么多的地方,实际上它的标准化是什么样的情况?我刚才说了,如果你没有标准,标准是你生产以及设备制造供货以及检测、检验的一个依据,如果没有标准会怎么样?那就可能自己各自为政,我自己企业做企标,人家认不认你?现在有一个企业自我声明,有没有公信力?一旦出了事到底怎么办,企标有没有问题,谁来保证说你的企标是对的,所以这都是问题。
我现在讲一下飞行机器人标准化工作,目前我查了一下,因为十九大期间好多国外网站打不开,所以查起来费劲。目前有关无人机标准化方面有一个ISO/TC20/SC14主要是空间系统和运作,还有一种是SC16,这个完全是无人机系统,这是2014年刚刚成立的。另外有一个ISO/TC299,这是2016年1月1号刚刚叫,以前是SC2,属于在工业自动化里面有一个技术委员会,因为这个事弄的机器人发展太快,所以把技术委员会独立出来,变成一个TC了。这个也涉及一些机器人的标准,大家想一下机器人是按什么分的?实际上就是我知道前一段时间,有一个综合电搞的机器人做饭,实际上就是一些搞机器人的人跟什么人一拍即合,把机器人用于那个领域。各种领域都有,所以需要协调。这样一弄的话,它就成立了一个机器人协调委员会。说ISO要去协调,尽量做一些基础的标准,这样一来就是现在ISO也做,我们国家因为这个成立了国家标准化总体组,反正现在越搞越乱,我现在先做国外的吧,我也不知道该怎么办。
目前是ISOTC20,然后SC14有4项无人机的标准,我是大概查了一下,我不知道翻译的对不对,反正做个参考。英文是对的,中文翻的对不对,我也不知道。然后SC16目前有四项标准正在指定,它这个AWI是刚刚开始制定的,刚刚批准的一个工作项目。所以你看都在制定中,所以估计得过两年才能发布。
我查了一下美国的机器人标准特别多,美国最早可能就是军用,所以大家看到就是爆炸性的军用处理,这个(英文)也是军用的,航空的,然后SAE也是军用的。另外(英文)基本上都是军用的,但是从下面以后,美国的材料与实验协会,做了很多有关无人机系统的标准。大概从第15一直往下做到第26,还有一些东西我觉得完全是军用的。比如说我就没放进去,因为我觉得在座的不是特别感兴趣军用的,尤其是空间的。用于军用武器的,美国的机器人标准是比较多的。
英国的机器人标准我还真查了一下,能打开网站,基本上都是等同采用ISO标准,前面的SC14和SC16的标准,我查到一个韩国的标准。韩国无人机标准是2016年发布的,就是分类和定义。中国的无人机标准,我还认认真真查了一些,还很多。前面这几个都是航标,比如说SY是石油,后面全是国军标,这个有一堆的标准。我专门到单位有一个军标的办公室,所以我跑到那一个一个查,所以大家看一下,你看所有的无人机基本上都是在技术层面的。就是最平台的层面,用于专业领域应用的没有。就是从这个目录上看,专业领域应用的基本没有。所以国军标大概有这么多,无人机测控系统,无人侦察机的能效分析,效能分析要求。一个是军用的,一个就是平台的,大概有这么多项,中国的标准。
但是中国国家的标准基本没有,基本都是国标。这么多无人机出来了,好像还有一帮发烧友特别喜欢玩无人机。他们就运用这个技术,还有人结婚的,婚礼的摄像发烧友用的,这个有关的空域不是你随随便便就可以去的,你去了怎么办?2017年8月8号中国民用航空局关于征求民用无人驾驶航空器从事经营型飞行活动管理办法,2017年9月7日深圳市也搞了一个,深圳市的民用轻小无人机驾驶管理办法,从这个上头来看,我们的标准都是技术标准,没有应用层面的标准。然后我们的管理办法也都是在征求意见当中。就是说国家也重视到这个问题,你要不管也不行,不管会乱。
再说一下我们做标准就是说特种机器人标准化工作组,我们叫SWG13,但是是2015年的1月7号才成立的,成立完之后我们报了两项标准,最基础的。一个就是特种机器人的术语,一个是特种机器人的分类符号和标志。所以这两项标准已经完成了,就是说我们这两个标准在做的时候,我们会议讨论了。然后在今年的时候又启动了两项新的标准叫康复训练机器人通用技术条件和地面废墟搜救机器人通用技术条件邓丽项国家标准4项,因为现在一直在紧缩,所以特别麻烦。我们标委会等于是今年4月份报的11项标准,报上去以后没办法。我们现在已经提交到国家标准委申请计划,这里面涉及到飞行机器人的都是打出红线来了。因为跟飞行相关的,也跟你们的行业相关的。
然后还有一块今年我们又提交了一批,又向国标委提交了一批计划。有两个是风电场的,光伏发电站,第一个是系统操作,这两个好像都是天冈认证提的,从我这边也是走的。
大概就是这些,因为实际上我为什么讲标准呢?可能我不知道这几句话是不是习大大说的,但是我们都有一个共识,就是标准决定质量,有什么样的标准旧有什么样的质量,只有高标准才有高质量,谁制定标准,谁就拥有发言权。谁掌握标准,谁就占据制高点。像西门子这样的大公司,不做标准,只做国际标准。所以现在都是他们在弄,大概就是这些,所以谢谢大家。