京津冀协同发展和智慧城市建设的“加速器”

　　——“大规模能源计量器具的智能协同检测关键技术与应用”获2018年度北京市科学技术奖一等奖

　　近日，2018年度北京市科技奖励大会在京召开。共有212项成果荣获2018年度北京市科学技术奖，其中一等奖24项，二等奖58项，三等奖130项。由中国电力科学研究院、国家电网公司、国网北京市电力公司、国网天津市电力公司、国网河北省电力有限公司等单位共同完成的“大规模能源计量器具的智能协同检测关键技术与应用”项目荣获北京市2018年度科学技术奖一等奖。

　　计量事关国计民生，是维持国家机器正常运转的技术保障，是确保国民经济和科学技术得以持续稳定发展的基础。“科技要发展，计量须先行”。随着社会的进步，计量在促进社会经济发展、保障社会公平公正、维护社会和谐稳定等方面所起的作用日益显现。

　　“该项目攻克了多项技术难题，取得多项创新成果，整体技术水平国际领先，具有良好推广应用价值。项目成果以标准化形式实现在国家电网、南方电网等单位全面应用，大大提高了质量效率、减轻了劳动强度、节省了大量资金、减少了人为差错。成果以专利许可方式授权企业有偿使用，取得了可观的成果转化收益和效益。成果以‘可复制、可推广’模式逐步应用到水、气、热等行业。截至2017年底，产生直接经济效益11.25 亿元，间接经济效益14.08亿元。项目成果的应用引领了计量技术进步和计量检定模式变革，填补了技术空白，推动能源计量器具产业转型升级，促进产业高质量发展，带动企业‘走出去’。在确保民生计量公平公正、服务智慧城市建设、助力京津冀环境治理、满足人民美好生活需要方面发挥了重要支撑作用。”中国电力科学研究院高级技术专家、教授级高级工程师，该项目第1完成人、项目总负责人郑安刚在接受科技日报记者采访时表示。

　　“项目研究成果大大提高了电能表的检定效率，缩短了电能表供应周期，加快了工程进度，提高了电能表运行质量为京津冀地区‘煤改电’工程的顺利实施提供了有力保障。以北京为例，‘十三五’期间，北京全市将完成67.4万户的煤改电改造工作，以每户每年(供暖季120天)燃煤1吨、电能表供应时间缩短10天计算，可减少5.6167万吨的燃煤，大幅降低二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物的排放。”中国电力科学研究院计量研究所党委书记/副所长、教授级高级工程师，该项目第2完成人徐英辉表示。

　　我国急需大规模计量器具智能协同检测技术

　　近年来，为全面支撑智慧城市建设、京津冀协同发展、“互联网+”智慧能源发展、国家阶梯电价等政策落地实施，以电、水、气、热为代表的“多表合一”建设持续推进，电表、水表、气表、热表等能源计量器具作为保障民生的重要基础设施，是能源用量结算的依据，其质量直接关系到能源贸易结算公平、公正，关系人民的切实利益。

　　“传统采用机械原理的能源计量器具已难以满足‘精确计量、远程采集’的要求，急需大规模更换为智能型能源计量器具，以智能电能表为例子，目前在运智能电能表超过4.7亿只，按照能源计量器具‘安装前必须检定合格’的法制化管理要求，智能电能表年检定量超过6000万只，急需建立大规模能源计量器具逐只检定能力。”郑安刚说。

　　“然而，传统人工检定劳动强度高、工作效率低、人为差异大，难以满足大规模能源计量器具检定需求，如何高效率、高质量完成大规模检定任务，将面临巨大挑战。随着智能制造、工业自动化、人工智能等技术的成熟，新技术为大规模能源计量器具的智能化协同检测提供了很好的技术手段。”徐英辉说。

　　攻克瓶颈技术，形成可推广、可复制的成果

　　在这样的背景下，“大规模能源计量器具的智能协同检测关键技术与应用”项目团队迎难而上、砥砺创新、攻坚克难。

　　郑安刚介绍，项目从需求出发，以电能表为切入点，从自动化检定、效率保障、质量预警、智能调度等方面入手，通过技术攻关与创新，系统性解决检定作业面临的规模化、高效性、可靠性、协同性等技术难题，形成可推广、可复制的研究成果。

　　在国家电网公司科技专项支持下，项目系统性研究了满足大规模智能电能表高效协同检定需要的关键技术、核心设备和智能调度系统，取得一系列成果，实现重大突破和创新：

　　——提出了多表位自动拆接、一体化柔性装载、精确时间同步等方法，研发了智能电能表自动化检定流水线，实现了千万级规模电能表集中检定的全过程标准化、自动化、智能化，人均日检定量由127只提高到3050只，降低了劳动强度，解决了大规模检定难题。

　　智能电能表自动化检定线

　　——发明了新型卡扣式计量封印和自动加封机，解决了传统穿线式封印加封步骤繁琐、加封效率低、难以自动加封等难题，实现了计量封印自动高效加封，加封效率大幅提升，由每只30秒提高到1秒以内，解决了流水线节拍瓶颈，提升了检定效率。

　　卡扣式计量封印

　　自动加封机

　　——提出了在线静态与离线动态组合式质量核查方法，设计了自动化检定流水线的质量保证方案及风险预警系统，提出了自动化检定流水线系统现场校验方法，确保了检定结果的一致性和运行可靠性。

　　——提出了多智能体协同作业的调度方法，研发了计量生产调度平台，实现检定任务的高效协同与智能调度，解决了自动化检定流水线、仓储配送系统等多智能体间流程交互、数据交换、业务协同等难题。

　　计量生产调度平台

　　成果的全面推广应用，产生了显著社会效益

　　“大规模能源计量器具的智能协同检测关键技术与应用”项目团队在攻克瓶颈技术，掌握核心技术后，并没有停下前进的脚步，继续推动研究成果的实用化和规模化应用，产生了显著的社会效益。

　　----自动化检定大幅提升了计量器具的质量，确保了计量准确、可靠。京津冀地区安装运行智能电能表超过4600万只。带动能源计量器具的智能化升级和推广应用，提升城市管理水平和治理能力，服务京津冀协同发展、助力智慧城市建设。在保障民生计量公平公正、服务国家政策落地实施方面发挥重要作用。

　　----引领我国能源计量检定技术进步，提升国际影响力和话语权，推动国内仪器仪表、仓储、物流相关制造产业转型升级，促进能源计量器具产品质量全面提升和产业高质量发展。

　　----京津冀地区在运电能表约4663万只，需使用铅封18652万只，采用卡扣式计量封印后，可节省金属铅的用量约1865.2吨，降低重金属“铅”污染。能源计量器具的智能化应用，有利于节约社会资源，提升用户体验，让百姓少跑路，倡导快乐用能、绿色用能，提升社会公共服务能力。

　　面对成绩，“大规模能源计量器具的智能协同检测关键技术与应用”项目团队依旧低调而谦逊，他们表示，将继续深入开展大规模能源计量器具的大数据分析与应用，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求，坚持走自主创新道路，加快科技创新，不忘初心、科研报国。