超高压直流阀厅套管智能安装系统研究

张裕汉 万施霖 吕刚 王春 钟琳

摘要：超高压直流阀厅套管具有设备长度增长、重量增大、安装难度大、各项安装工艺控制以及试验要求细等特点。传统安装工艺需使用吊车，且经常凭借现场人员的经验与目测进行施工。文章提出了一种智能安装系统，该系统包括一个智能安装平台，以及对现场环境的感知与测量、机构的受力分析与设计、过程三维定位和移动机器人动态路径规划等四项技术的有机组合，能大幅度提高安装的程序化、规范化、精细化和智能化。

关键词：超高压直流阀厅;套管安装;智能安装平台;三维定位;粒子群优化;动态路径规划

直流套管用于直流输电工程，是连接阀厅与直流场的高压设备[1-2]。超高压直流阀厅的套管安装具有以下难点：（1）直流套管为细长件，最长套管近19m，最大套管重约4t，最大安装高度14m，对安装施工的平稳性以及对起重指挥、起重设备操作人员及配合人员的作业技能都有较高的要求;（2）直流套管的安装孔洞与套管仅有裕度约5cm，安装施工精度要求高;（3）主要涉及细长件高空安装施工，施工高度高，作业施工面大，常涉及多台设备在阀厅内、外同时施工，安全风险高[3，4];（4）套管安装对安装环境有较高要求，需要保证安装环境的温度与湿度。

传统的套管安装存在以下缺陷：（1）就拆装工艺而言，需使用牵引车将换流变牵引至空旷处，采用吊车起吊拆装套管的方式[5-6]，故拆除下方位置套管时，须先拆除上方套管，额外……