南方电网智能技术应用领域专家黄炜昭：努力找到数字化巡维性价比最优方案

王碧清

电量，是经济发展晴雨表。在深圳，平均每度电支撑28元GDP诞生，位居全国第二。从用电密度来看，在超大型城市中，深圳位居全国第一。

“我们的电网绝对不能出问题”，讲话者是深圳供电局资产管理部专责黄炜昭。他是南方电网教授级高级工程师、一级助理技术专家。作为智能技术应用领域专家，在近年来南方电网推行数字化转型和数字电网建设进程中，他的头脑始终高速飞转。

制定技术标准、管理制度、技术方案，与黄炜昭合作过的人，对他又爱又“恨”。大家钦佩他奇思妙想，“专业”是最多评价词，同时调侃他“不走寻常路”，“总把高科技拆解得简单又直白”。

“遇到任何难题，都可以通过头脑和双手去创造、去化解”

黄炜昭坦言，自己“有点懒”。某种程度上，这成为他愿意动脑、动手的动力源泉。小時候，看着同样从事电力科研工作的父亲，一点点制作出家中所需要的器件和物品，他的心底埋下一颗种子：遇到任何难题，都可以通过头脑和双手去创造、去化解。

2000年，他考入华南理工大学电力专业，大学期间就喜欢捣鼓研究，对机械、微电子、计算机等都充满热忱，自己还成功研制出机器人。2004年大学毕业，他怀着“要到改革开放最前沿城市挑战自己”的想法，没有选择回到家乡福建，而是成为深圳供电局一名高压试验班班员。

工作之初，黄炜昭每天主要任务之一，就是带着避雷器带电测试仪，去深圳市一个个变电站里，测试大型避雷器是否存有故障。测试仪总重40多公斤，要与变电站内200多米长的各类电缆接在一起。有同事负责搬抬设备、有人做测试、有人记录数据……所有工序完成，大家精疲力竭，浑身是汗。黄炜昭想：能否把这台测试仪设计得小一点？

当时，国内外测试仪多大小相当、重量相似。三十余年间，因这类测试仪所处行业领域较为细分，没有明显技术革新和变化。黄炜昭清楚测试仪工作原理和要解决的问题，决定自行研制。真正实施起来，难度不小。他发现，步骤多，且每一个配件都需要自己制作，“不像现在，电路板、仪器都可以很方便找到代工”。

为提高研制效率，他购买一台数控机床放在家里，下班后就埋头制作。报废的各种元器件装了两麻袋，试验使用近三百块电路板。一次次测试、调试，他沉浸在快乐中。第21套整机制作完成后，如他所期待，运转理想，甚至比之前使用的日本进口设备测试精度还要高，而且更轻巧，只有手机大小，重量仅约400克。最令黄炜昭高兴的是，过往一个变电站测试需要约三个小时，通过这款新仪器，不到20分钟就可以完成，为工作节省大量时间和精力。他因此获评技能专家。

2018年，深圳供电局成立孵化器公司，黄炜昭约十年前设计的这款测试仪成功签订转化协议，直到现在，依然还在网络平台上销售，仍然具有技术生命力。

“要从一名技术研发者转变为技术整合者”

2010年，黄炜昭进入职能部门，担任资产管理部专责，负责深圳电网高压设备管理工作。和电力设备相关问题，由他首先形成解决思路和方案，在遇到问题时提出解决方案，并且要避免同类问题再次发生。他迅速感知角色变化，“要从一名技术研发者转变为技术整合者，如果自己从源头研制，可以做到更精，但太慢”，于是，他尽可能运用已有先进技术，以最快速度提升生产效率。

2013年，检测班组人员在一座500kV变电站发现，在一台12米高的500kV断路器内，有一颗约8毫米的销钉脱落，导致断路器无法正常工作。如果是在运行过程中发生销钉脱落，就意味着会产生大面积停电。黄炜昭等人立刻警觉起来，深圳市共有26台相同设备，其他设备是否也存在类似安全隐患？如果按照传统检测方式，所有设备需要一一人工拆解检查，要花费近一年时间，并且需要预先限负荷才能实现。

压力与责任沉沉压在黄炜昭心头。他迅速了解到，一家兄弟单位购入一款X射线探伤仪，可以实现不拆解设备情况下的内部观测。然而，新问题是，这种探伤仪如何在高空大型设备中依然有效？黄炜昭向生产厂家求证，对方表示“不太可能做到”。那一刻，黄炜昭内心“不太相信”。

他查阅大量资料，根据生产厂家提供的设备图纸和X射线探伤仪工作原理，估算可行性后，设计出新技术检测方案。他带着设备仪器，立刻飞往杭州一家可以现场试验的工厂进行操作。四五个小时后，他找到最佳测试角度，在高空12米处，完全可穿透设备、准确测试销钉安装状态。那一刻，他非常兴奋：和自己预想的完全一样！

回到公司后，黄炜昭将形成的技术方案，下发到基层班组。按照黄炜昭设计的新测试方案，两个星期，所有检查工作完成，确认排除所有设备隐患，解除深圳电网安全风险。

关注最新技术，寻找突破灵感

2013年，深圳供电局开启第一轮大规模数字化建设，斥巨资引入输变电操作系统，进一步提高生产率。

系统建设初期，由于每一个系统之间通讯传输协议不同，彼此功能不能高效兼容。黄炜昭等人进行新装置研制，以期可以打通传输信号和数据之间壁垒，实现数据集中采集。然而，“原本是为解决兼容问题，现在又新增解决装置之间的问题，累积问题越来越多”。

近四年时间，随着各类系统数量不断增加、运行环境日益复杂，运营维护压力不断增大，黄炜昭感到转化思路的迫切性：为什么一定要在统一范式下实现系统间交互呢？他决定把问题变得更为简单——协议不同，就在各自传感器上添加通讯功能，再在总系统上分别收集数据进行处理。

操作系统新思路的设计与决策，意味着人力与巨额资金的投入。验证所有方案可行性，是黄炜昭最重视步骤之一。那时，正是2018年盛夏，为证明技术路线可行，他将市场上所有和电力系统相关的传感器全部买回来，尝试网络化改造，预先模拟制作出最小操作系统，证明彼此之间可以相互通讯、协同工作。

在黄炜昭主动求变、不断探索下，深圳供电局输变电操作系统数字化发展步入新台阶，将过去复杂系统升级简化为更加智能、易于操作的物联网系统。

自2018年起，深圳供电局全力推进变电站智能技术应用研究与示范工程建设项目。黄炜昭的一系列技术验证为项目实施奠定基础，从整体架构设计、系统建设、核心功能设计、具体器件技术标准设计等方面，为项目初期15个变电站数字化改造做好技术规划和保障。

在深圳，各类高压电气设备约有十多万台（套），约有1000余名一线电力工作人员负责这些高压设备。通过智能化、数字化改造，现场工作人员在变电站设备巡视、操作、现场安全监测三大环节，渐渐实现远程化和无人化。他们不再需要经常奔波于高压现场，安全性有保障，工作更加高效便捷。

一个大型数字化改造系统从无到有，涉及到软件、硬件等多个方面，黄炜昭回忆，最难环节在于实施中的建设施工。

黄炜昭介绍：“我们所有設备都是通过光纤和网线进行互联，如果通道没有建立起来，所有信息无法传输。就像我们说的，‘要想富，先修路，这条路最重要，否则设想再好的系统也无法运作。”因此，黄炜昭提出“先挖沟”。承建单位则表示，应当优先设计软件，挖沟并不难。

黄炜昭为对方做测算，“现在地面已经预埋很多线缆，很多场景必须靠人工一点一点精细操作”。他逐步说服对方。其中最大变电站，各类线缆埋下去约100公里，即使连续施工，工期依然较为紧张。而且，变电站附近，处于强电磁干扰，如果线缆安排位置和方式不准确，会造成电位差，容易出现信号传输障碍、击穿等故障。

事实证明，黄炜昭判断正确。项目建设期间，只有挖沟这项工作从头到尾没有停工。“挖沟布线工作看起来很朴实，实际蕴含我们对整个体系的理解。纸面上的工作，跟在现场做工作是两码事。”

在设备巡视环节的智能机器人方面，黄炜昭再次“另类”出招。变电站内，使用机器人巡检是近年来主要工作手段之一，然而，还存在工作效率低、可靠性不强的问题。黄炜昭多次找到机器人生产厂家提意见，“应该进行针对性改进”，“不要把自动化水平做得过于高”，“要充分考虑人工控制”。几乎没有生产方愿意接纳，他的建议刚好与对方研制的机器人优势和亮点“背道而驰”。

黄炜昭认为，“全部自动化是理想状态。一个机器人在变电站里实现全自动化组织和运行，难度远远高于自动驾驶汽车在路面上行驶，况且汽车目前还没有实现完全自动化”。他惜时如金，“我要更高效完成工作任务，不能等到生产方技术完全进步”；不断查阅资料、关注最新技术，寻找突破灵感。

一次，他在网上看到美国硅谷一家公司研制的快递机器人，正行驶在送货路面上，连续直行至拐弯处时，后台人员通过显示器遥控拐弯，再由机器人自动走直线。黄炜昭顿时有了方向：“对啊！自动化搞不定的地方，就交给人来干！”

“不为自动化而自动化”，他将想法与机器人生产方沟通，提出“没有必要全自动化，一个人能操纵10台机器人，这不就提升10倍工作效率吗？”然而，没有合作方愿意去做这样“毫无亮点”的工作，黄炜昭决定自行研制。

2018年，黄炜昭设计出第一代电力巡检机器人，“把机器人里不实用高科技挤得干干净净”，并定义，“对于电力行业来说，机器人就是会行走的摄像头”。

2020年，他对这款巡检机器人升级改造，引用VR技术，巡检机器人一路向前，如同百度街景视图，一次性360度全景拍摄，极大提升工作效率。“过去的机器人需要逐点一张张照片拍摄，虽然节约存储空间，但浪费时间，一次工作需要五六个小时。现在我们的技术进步了，存储空间成本并不高，但时间对于我们而言很宝贵。”

谈起这一次技术灵感，黄炜昭笑道，“源自VR看房，我们的变电站相当于一套更大的居民楼。过去，为实现一个定点的精准拍摄，研发成本投入巨大。现在这样的技术改进，对机器人来说，技术难度反而是降低的”。他不强求将机器人作为数字化唯一途径，因此思路更加灵活。“当把所有任务都加在这个机器人身上，机器人变得复杂无比，实际上，它承载不了这么多工作任务。我们努力找到解决现场数字化中，性价比最高的方案。”

不久前，“元宇宙”概念流行开来，黄炜昭形容，深圳供电局数字化、智能化转型在构建起电力行业的“元宇宙”。“操作人员通过设备远程操作，所需图像通过5G网络传输回来，就如同人在虚拟世界开车，机器人是在现实世界里奔跑采集数据。”

目前，深圳供电局已经实现15个变电站数字化升级改造，可基本实现远程化巡视操作和现场安全监测，“把人的眼睛带到现场去”。接下来，黄炜昭会逐步推动深圳电力系统数字化升级改造，覆盖深圳273个变电站，为一线巡维人员“减负”。

最近，他正在研究“让机器人替我们出差”。“现在一个机器人身上装了八个摄像头，拍摄回来的信息足够，这是眼睛。它还有腿，台阶高度低于15厘米都可以无障碍翻越。它可以装扬声器，相当于嘴。它可以像我们一样去溜达，去查看周围环境，去工厂查看我们订购的设备，可以在会议室里跟大家一起开会。”

黄炜昭兴奋畅想，所有创新、求变在他看来，就是一场又一场必经的跋涉。他在挑战自我中、在攻克一个又一个“不可能”中，收获探索的快乐。“我并不是工作狂，我喜欢挑战，在探索、解决问题过程中，充满快乐。特别是，当所有人都说‘不可能，自己证明是可行的时候，特别有成就感。”