變電站機器人巡檢系統(tǒng)管理創(chuàng)新與應(yīng)用

薛長征

摘 ?要：隨著機器人制造技術(shù)的進步，機器人被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)行業(yè)，通過在變電站創(chuàng)新管理與應(yīng)用智能巡檢機器人系統(tǒng)，使機器人可代替人工對室外高壓設(shè)備進行巡測，及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的內(nèi)部熱缺陷、外部機械或電氣問題等，給運行人員提供診斷電力設(shè)備運行中的事故隱患和故障先兆的有關(guān)數(shù)據(jù)，有效降低運維人員的勞動強度，降低變電站的運維成本，提高巡檢作業(yè)的管理自動化和智能化水平。

關(guān)鍵詞：機器人;設(shè)備巡測;替代人工;降低成本;智能化

中圖分類號：TM764.2 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）35-0045-02

1 ?概 ?述

隨著科技的發(fā)展，機器人技術(shù)不斷成熟和完善，智能巡檢機器人是推動超高壓電網(wǎng)智能化的創(chuàng)新型手段，通過使用變電站智能巡檢機器人替代人工完成變電站巡檢中遇到的急、難、險、重和重復性工作。巡檢機器人可以攜帶紅外熱像儀、可見光CCD等有關(guān)的變電站設(shè)備檢測裝置，以自主和遙控的方式，在各種氣候條件下，按照固定的路線進行巡檢，自動識別電力設(shè)備的內(nèi)部熱缺陷、外部機械或電氣問題（如：異物、損傷、發(fā)熱、漏油等），給運行人員提供診斷電力設(shè)備運行中的事故隱患和故障先兆的有關(guān)數(shù)據(jù)。

從設(shè)備系統(tǒng)安全角度來講，運行人員在現(xiàn)場進行設(shè)備巡視，主要通過看、觸、聽、嗅等感官或者儀器去實現(xiàn)，并與積累經(jīng)驗對照，從而判斷其運行狀況，巡視成效好壞與巡視人員個人的業(yè)務(wù)素質(zhì)、工作態(tài)度及工作狀態(tài)有關(guān)，而使用智能巡檢機器人可以避免了人員業(yè)務(wù)素質(zhì)及工作狀態(tài)、工作環(huán)境的不統(tǒng)一等不確定因素，從而極大的提高了變電站安全運行的可靠性。

應(yīng)用智能機器人巡檢系統(tǒng)可以提升變電站運維管理實效，降低人力成本，提高人員工作效率和保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行為目標，通過引進巡檢機器人系統(tǒng)的高新技術(shù)并建設(shè)詳實有效的規(guī)范、制度，建立良好的運維管理模式，解放人力，使得簡單的人力作業(yè)向自動化作業(yè)轉(zhuǎn)移，從而實現(xiàn)變電站設(shè)備運維效率的提升，大幅度節(jié)約公司的運維成本，實現(xiàn)無人值班管理模式的運維實效，提升設(shè)備及電網(wǎng)的安全水平。

2 ?變電站機器人巡檢系統(tǒng)的現(xiàn)場應(yīng)用

2.1 ?拓展應(yīng)用機器人巡檢系統(tǒng)，提升運維管理的思路

①應(yīng)用變電站機器人巡檢系統(tǒng)，在福建檢修公司運檢部帶頭下，提出“全面覆蓋、準確可靠、約時高效”的應(yīng)用管理理念，實現(xiàn)提升運維設(shè)備管理和人員管理的應(yīng)用目標。巡檢機器人項目通過設(shè)置充沛適當?shù)难矙z預置位、巡檢路徑，確保表計讀取全面覆蓋、測溫點全面覆蓋;確保獲取設(shè)備準確可靠、模式識別數(shù)據(jù)準確可靠、遠程發(fā)布接收命令準確可靠;充分利用巡檢機器人系統(tǒng)的功能作用，使簡單的人力工作向自動化轉(zhuǎn)移，充分調(diào)配其資源，使人力資源調(diào)配更靈活高效。

②加強對電氣設(shè)備的管理，建立和完善各項制度章程，對運行及備用中的設(shè)備進行規(guī)范管理，是確保變電站設(shè)備安全穩(wěn)定運行，預防各種事故發(fā)生的必要措施。變電站設(shè)備定期維護、設(shè)備缺陷管理、設(shè)備測溫管理等，運維管理單位均有設(shè)管理專責人。變電站設(shè)備表計定期維護及測溫等日常管理由機器人代替人工負責，機器人并承擔相應(yīng)的設(shè)備缺陷發(fā)現(xiàn)及跟蹤任務(wù)。

2.2 成立機器人應(yīng)用保證體系，為提升核心運維管理提供 ? ? 支撐

①巡檢機器人系統(tǒng)排查整改驗收實行責任制、流程化。成立變電站巡檢機器人的驗收小組，對機器人的巡檢任務(wù)進行詳細跟蹤排查。將機器人紅外測溫數(shù)據(jù)與人工測溫數(shù)據(jù)進行對比，并將機器人拍攝的設(shè)備表計照片數(shù)據(jù)與模式識別的儀表讀數(shù)進行對比;對機器人巡檢全站的測溫點和拍攝的設(shè)備表計是否全面進行排查;對機器人巡檢系統(tǒng)是否可靠良好運行進行排查;對機器人巡檢數(shù)據(jù)和人工巡檢數(shù)據(jù)進行定期比對分析，確保數(shù)據(jù)準確率和覆蓋率。通過排查問題、整改問題，使運維班組全面掌握本變電站巡檢機器人系統(tǒng)的應(yīng)用及效果，對因地理環(huán)境、設(shè)備安裝等原因無法覆蓋或無法準確測溫的紅外測溫點及無法覆蓋或無法準確數(shù)字識別的表計做好記錄，列入跟蹤整改。

②運維班指定專人負責變電站巡檢機器人系統(tǒng)的日常管理工作。收集所轄變電站的巡檢機器人系統(tǒng)存在的問題及建議，每季度對系統(tǒng)后臺進行一次全面檢查并將內(nèi)存資料數(shù)據(jù)進行備份存檔;變電站設(shè)備退役、拆除、改造、增加以及場地變更，需對智能巡檢機器人系統(tǒng)進行相應(yīng)調(diào)整時，提前聯(lián)系維護人員進行配置與調(diào)整;加強對運維人員的技術(shù)培訓，使操作人員能夠熟練應(yīng)用，能處理簡單和常見故障，并編制相應(yīng)的維護卡規(guī)范作業(yè)。

③制定巡檢機器人系統(tǒng)的巡檢工作要求。機器人巡視、紅外測溫周期參照變電站例行巡視及規(guī)定的紅外測溫周期;機器人通過巡檢可正確讀出的設(shè)備表計讀數(shù)，運維人員可不必在例行巡視時對這些表計進行巡視，應(yīng)在例行巡視前直接通過巡檢機器人后臺查看表計讀數(shù)是否合格，在巡視時對不合格的表計讀數(shù)進行復核;當無人值守變電站需要進行特殊巡視時，如機器人查看范圍可滿足設(shè)備巡視要求的，可使用機器人替代人員進行巡視;當運維人員因惡劣氣候交通不便或其他原因無法到無人值守變電站進行例行巡視時，可使用遠程查看機器人巡視畫面來替代人工例行巡視;在變電站進行全面巡視后，運維班應(yīng)將人工記錄的表計讀數(shù)與機器人系統(tǒng)記錄的表計進行比對，發(fā)現(xiàn)問題立即聯(lián)系處理;對于已核對過測溫數(shù)據(jù)的測溫點，機器人測溫可替代人工測溫。對無法覆蓋及經(jīng)人工核對不準的測溫點，運維人員應(yīng)按紅外測溫規(guī)定進行人工測溫。每年應(yīng)結(jié)合人工全面精細測溫，與機器人紅外測溫數(shù)據(jù)進行比對，發(fā)現(xiàn)問題及時聯(lián)系維護人員處理;當值運維人員應(yīng)查看機器人巡檢任務(wù)的報警事項、巡檢數(shù)，據(jù)及各類圖像，分析巡檢結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時復核，如無法當值復核應(yīng)在交接班時進行交接，由下值復核，確定為缺陷的應(yīng)及時上報。運維班組交接班時應(yīng)對機器人巡檢情況、巡檢數(shù)據(jù)等事項進行交接。

④明確機器人使用過程中的注意事項及維護要求。每月對各運維站機器人的使用情況進行檢查，對使用不當違反規(guī)定的進行經(jīng)濟處罰或通報批評;通過制作演示PPT和實踐結(jié)合的方式開展人員應(yīng)用培訓，全面探索機器人應(yīng)用軟件人機友好界面。培訓立足于運維人員能熟悉使用該系統(tǒng)，并能處理機器人常見和簡單的故障問題，從而發(fā)揮機器人的使用效果。

2.3 ?實踐分析智能機器人巡檢系統(tǒng)，探索優(yōu)化機器人的 ? ? ?使用界面

通過人機界面可生成設(shè)備歷史溫度曲線提高對設(shè)備運行狀態(tài)的預知性，為狀態(tài)檢修或狀態(tài)評估提供有效數(shù)據(jù)支持，從而減少事故的發(fā)生;不斷探索聲音監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的實際應(yīng)用;持續(xù)深化推廣基于應(yīng)用機器人的運維管理模式，有效提升核心管理水平。

3 ?結(jié) ?語

3.1 ?有效減輕人員勞動強度，實現(xiàn)以人為本的管理理念

①在自然條件較為惡劣的環(huán)境下，使用智能巡檢機器人代替人去巡視設(shè)備，即保證惡劣氣候巡視人員的安全又能提高巡視質(zhì)量;也減少超高電壓等級下的強電磁場對運行人員可能產(chǎn)生的生理危害，為變電站的安全穩(wěn)定運行提供保障。

②變電站智能機器人在自動控制或人工控制的巡檢形式，通過攜帶的各種傳感器完成變電站一次設(shè)備的圖像巡視，記錄設(shè)備信息，異常自動報警，實現(xiàn)了變電站內(nèi)一次設(shè)備的紅外測溫、表計讀取及設(shè)備外觀狀態(tài)查看等功能。

③為提高變電站巡檢自動化水平和檢測準確性提供了創(chuàng)新型的技術(shù)檢測手段，有效降低了變電站“無人值守”模式下運行人員的勞動強度，彌補了人工巡視的不足，提高了變電站運維工作效率和質(zhì)量。

3.2 ?改善變電站運維模式，降低設(shè)備運維成本

①在變電站維護遠程值班駐點安裝了遠端服務(wù)器，使巡檢機器人能實現(xiàn)遠程控制功能。當變電站無人值守而需要特殊巡視或其他原因無法到達變電站進行巡視時，運維人員在駐點也能通過機器人系統(tǒng)遠程監(jiān)測無人值守變電站的設(shè)備運行情況，既節(jié)約人力、節(jié)省車輛耗費能源，還節(jié)省站與站之間來回時間，有效地提高了運維人員巡視和自維護工作效率。

②無人值守變電站的已是發(fā)展主流，智能巡檢機器人的大量使用可降低人員使用率，減少一些人為差錯等因素的不足，從而提高設(shè)備的運維質(zhì)量，同時降低公司的人力成本。

參考文獻：

[1] 郭洪紅.工業(yè)機器人應(yīng)用技術(shù)[M].北京：科學出版社，2008.