淺析機(jī)器人巡檢系統(tǒng)在變電站運(yùn)維管理中的應(yīng)用

蔣林高 蔣慶云

摘 要：為提升變電站人力資源管理、設(shè)備管理水平，提高變電站各項(xiàng)工作的智能化水平，減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度，改善變電站運(yùn)維模式，引入機(jī)器人巡檢系統(tǒng)進(jìn)行變電站運(yùn)維工作，主要應(yīng)用于變電站設(shè)備巡視、紅外測(cè)溫、缺陷跟蹤、事故處理、倒閘操作等工作。文章將全面介紹機(jī)器人巡檢系統(tǒng)在變電運(yùn)維過(guò)程中的管理思路、應(yīng)用措施，如何實(shí)現(xiàn)替代人工工作，并分析其運(yùn)維管理實(shí)施成效，為機(jī)器人巡檢系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)用于具體的運(yùn)維工作，提供詳細(xì)的指導(dǎo)意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人 巡檢系統(tǒng) 運(yùn)維管理 智能化

中圖分類(lèi)號(hào)：TP24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）11（a）-0132-02

隨著機(jī)器人制造技術(shù)的進(jìn)步和電網(wǎng)本身建設(shè)的需求，變電站智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)逐漸在國(guó)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，如何應(yīng)用機(jī)器人巡檢系統(tǒng)將是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。變電站智能巡檢機(jī)器人用于替代人工完成變電站巡檢中遇到的急、難、險(xiǎn)、重和重復(fù)性工作。

如何充分利用好機(jī)器人巡檢系統(tǒng)，建立良好的運(yùn)維管理模式，從而解放人力，使得簡(jiǎn)單的人力作業(yè)向自動(dòng)化作業(yè)轉(zhuǎn)移，從而提升人力資源管理、設(shè)備管理水平，助力電網(wǎng)穩(wěn)步運(yùn)行，將是我們探索的重大管理課題。

1 實(shí)施背景

隨著電網(wǎng)建設(shè)步伐加快，采用機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行變電站巡檢，既具有人工巡檢的靈活性、智能性，同時(shí)也克服和彌補(bǔ)了人工巡檢存在的一些缺陷和不足，更適應(yīng)智能變電站和無(wú)人值守變電站發(fā)展的實(shí)際需求。三集五大、無(wú)人值守以來(lái)，變電站運(yùn)維人員不斷減少，降低變電站的運(yùn)維成本，提高巡檢作業(yè)和管理的自動(dòng)化和智能化水平。

2 機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用措施

應(yīng)用智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)以提升變電站運(yùn)維管理實(shí)效，通過(guò)引進(jìn)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的高新技術(shù)并建設(shè)詳實(shí)有效的規(guī)范、制度，從而實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備運(yùn)維效率的提升，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班管理模式的運(yùn)維實(shí)效。其主要應(yīng)用措施為：應(yīng)用機(jī)器人巡檢系統(tǒng)，以提升運(yùn)維管理為目標(biāo)，明確運(yùn)維管理思路；建立項(xiàng)目管理的工作組織體系；在應(yīng)用巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建更為合理的變電站運(yùn)維工作機(jī)制結(jié)構(gòu)；完善運(yùn)維管理體系的人員水平和機(jī)器人自動(dòng)化水平。

2.1 應(yīng)用機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的管理思路

應(yīng)用變電站機(jī)器人巡檢系統(tǒng)，應(yīng)采用“全面覆蓋、準(zhǔn)確可靠、約時(shí)高效”的管理理念，實(shí)現(xiàn)提升運(yùn)維設(shè)備管理和人員管理的應(yīng)用目標(biāo)。巡檢機(jī)器人項(xiàng)目通過(guò)設(shè)置充沛適當(dāng)?shù)难矙z預(yù)置位、巡檢路徑，確保表計(jì)讀取全面覆蓋、測(cè)溫點(diǎn)全面覆蓋；確保獲取設(shè)備準(zhǔn)確可靠、模式識(shí)別數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠、遠(yuǎn)程發(fā)布接收命令準(zhǔn)確可靠；充分利用巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的功能作用，使簡(jiǎn)單的人力工作向自動(dòng)化轉(zhuǎn)移，使人力資源調(diào)配更靈活高效。

2.2 應(yīng)用機(jī)器人替代人工運(yùn)維工作

（1）設(shè)備巡視應(yīng)用。機(jī)器人替代人工進(jìn)行一次設(shè)備全面巡視、特殊巡視、風(fēng)險(xiǎn)管控巡視。機(jī)器人特殊巡視分重載設(shè)備特巡、缺陷跟蹤、迎峰度夏紅外普測(cè)、防汛抗臺(tái)模塊。智能巡檢機(jī)器人自主根據(jù)預(yù)先設(shè)定的巡檢時(shí)間、巡視路徑對(duì)站內(nèi)所有設(shè)備、所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行巡視，或者根據(jù)人工選擇時(shí)間、監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的巡視。

（2）紅外測(cè)溫及表計(jì)抄錄應(yīng)用。電站智能巡檢機(jī)器人紅外普測(cè)，是通過(guò)預(yù)先設(shè)置多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，從多個(gè)角度對(duì)全站設(shè)備進(jìn)行整體性掃描式溫度采集，系統(tǒng)能夠?qū)ψ儔浩?、互感器等設(shè)備本體以及各開(kāi)關(guān)觸頭、母線連接頭等的溫度進(jìn)行檢測(cè)，并采用溫升分析、同類(lèi)或三相設(shè)備溫差對(duì)比、歷史趨勢(shì)分析等手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備熱缺陷的判別和自動(dòng)報(bào)警。巡檢機(jī)器人系統(tǒng)能替代人工進(jìn)行壓力、避雷器泄漏電流、油位等表計(jì)的讀取。機(jī)器人通過(guò)拍照并獲取表計(jì)模式識(shí)別數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將每個(gè)點(diǎn)位的數(shù)據(jù)保存記錄，運(yùn)維人員可查詢或?qū)С鱿到y(tǒng)生成的報(bào)表，通過(guò)對(duì)比每次巡檢數(shù)據(jù)的變化，預(yù)防嚴(yán)重缺陷。

（3）設(shè)備缺陷跟蹤應(yīng)用。機(jī)器人巡檢設(shè)備發(fā)出設(shè)備告警信息后，運(yùn)維人員應(yīng)及時(shí)查看機(jī)器人巡檢任務(wù)的報(bào)警事項(xiàng)、巡檢數(shù)據(jù)及各類(lèi)圖像，分析巡檢結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)人工復(fù)核。在設(shè)備缺陷未消除前，巡檢機(jī)器人可對(duì)缺陷設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)跟蹤、實(shí)時(shí)監(jiān)控。運(yùn)維人員遠(yuǎn)方通過(guò)客戶端選擇相應(yīng)設(shè)備，設(shè)置缺陷跟蹤任務(wù)，選擇相應(yīng)周期進(jìn)行跟蹤重復(fù)巡視，來(lái)實(shí)現(xiàn)缺陷設(shè)備的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，機(jī)器人還可保存設(shè)備數(shù)據(jù)，跟蹤數(shù)據(jù)變化，上傳數(shù)據(jù)報(bào)表。

（4）事故處理時(shí)應(yīng)用。器人系統(tǒng)開(kāi)關(guān)位置的識(shí)別可通過(guò)顏色（紅色-合，綠色-分）并結(jié)合標(biāo)示文字“分”或“合”進(jìn)行識(shí)別。當(dāng)無(wú)人值守變電站發(fā)生事故跳閘時(shí)，運(yùn)維人員在駐點(diǎn)進(jìn)行事故處理時(shí)，可遠(yuǎn)程通過(guò)最優(yōu)路徑規(guī)劃，移至目標(biāo)位置，實(shí)時(shí)顯示檢查設(shè)備開(kāi)關(guān)位置狀態(tài)，保證開(kāi)關(guān)動(dòng)作的可靠性。

（5）倒閘操作時(shí)應(yīng)用。器人系統(tǒng)刀閘的分合狀態(tài)檢測(cè)是在紅外圖像上進(jìn)行的。其識(shí)別原理：刀閘在圖像中的角度基本是水平或垂直的，從而對(duì)標(biāo)定的刀閘位置進(jìn)行判斷。在設(shè)備操作時(shí)，也可通過(guò)機(jī)器人系統(tǒng)后臺(tái)通過(guò)最優(yōu)路徑規(guī)劃，移至目標(biāo)位置，實(shí)時(shí)顯示檢查設(shè)備操作前后狀態(tài)，保證設(shè)備倒閘操作的可靠性。

3 機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的實(shí)施成效

（1）提高設(shè)備健康水平。用機(jī)器人巡檢后，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，對(duì)不能及時(shí)處理的缺陷，能定時(shí)定期巡查監(jiān)視跟蹤，保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。（2）減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度。自然條件較為惡劣的環(huán)境下，使用智能巡檢機(jī)器人代替人去巡視設(shè)備，既保證惡劣氣候巡視人員的安全又能提高巡視質(zhì)量，為變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。（3）降低設(shè)備運(yùn)維成本。駐點(diǎn)變電站安裝了遠(yuǎn)端服務(wù)器，使巡檢機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。當(dāng)變電站無(wú)人值守而需要巡檢或其他原因無(wú)法到達(dá)變電站進(jìn)行巡檢時(shí)，可在駐點(diǎn)的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)后臺(tái)直接下發(fā)巡檢任務(wù)，遠(yuǎn)程控制機(jī)器人巡檢，既節(jié)約成本，提升應(yīng)急響應(yīng)能力，提升工作效率。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著無(wú)人值守變電站的發(fā)展趨勢(shì)，智能巡檢機(jī)器人能更好地代替人工巡檢，最大化的發(fā)揮在電網(wǎng)維護(hù)工作中的作用，使變電站運(yùn)維管理更先進(jìn)更加智能化。應(yīng)用機(jī)器人巡檢系統(tǒng)，并建立良好的運(yùn)維管理模式，能夠有效的替代人工巡檢，從而降低人員使用率，降低變電站人員成本，減少一些人為因素的不足，提高運(yùn)維管理效率，提升設(shè)備健康水平，提高變電站巡檢工作的自動(dòng)化和智能化水平，為變電站進(jìn)一步提升無(wú)人值守管理水平奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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