淺析智能機(jī)器人在變電站的技術(shù)分析及應(yīng)用

劉炳榮

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，智能機(jī)器人也逐漸被應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)管理中。智能機(jī)器人是以自動(dòng)化技術(shù)為核心，將多種前沿技術(shù)進(jìn)行整合。本文從智能機(jī)器人在變電站中應(yīng)用的曲線分析技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)以及無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)行分析，探究智能機(jī)器人在變電站中的實(shí)際應(yīng)用情況，希望能為智能機(jī)器人在變電站的推廣起到現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：智能機(jī)器人；變電站；模式識(shí)別；監(jiān)控

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）06-0183-02

在網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代，智能化生產(chǎn)逐漸普及開(kāi)來(lái)，特別是對(duì)于傳統(tǒng)操作模式不能滿足的超高壓變電系統(tǒng)，傳統(tǒng)的設(shè)備及操作模式漸漸被智能機(jī)器人所代替。通過(guò)智能機(jī)器人對(duì)變電站電力設(shè)備的監(jiān)控及數(shù)據(jù)的提取分析，可以有效提高變電站管理系統(tǒng)的安全性，同時(shí)節(jié)約人力資源，對(duì)變電站的未來(lái)建設(shè)具有很大的促進(jìn)作用。

1 智能機(jī)器人在變電站的技術(shù)分析

1.1 曲線分析技術(shù)

在變電站的工作過(guò)程中，智能機(jī)器人通過(guò)曲線分析技術(shù)，對(duì)變電站內(nèi)的設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一檢測(cè)。通常情況下，變電站的工作人員主要是依靠溫度的變化對(duì)站內(nèi)設(shè)備性能進(jìn)行判斷。然而這種判斷檢測(cè)方法并不精準(zhǔn)，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，一般會(huì)產(chǎn)生一定程度上的負(fù)荷變化，導(dǎo)致設(shè)備溫度發(fā)生改變，但負(fù)荷現(xiàn)象屬于正常的設(shè)備運(yùn)行情況，通常不予處理。如果變電站中的設(shè)備一旦出現(xiàn)老化或者破損現(xiàn)象，設(shè)備在工作運(yùn)行中也會(huì)導(dǎo)致溫度出現(xiàn)波動(dòng)，從而影響工作人員對(duì)設(shè)備的檢測(cè)工作，干擾變電站的正常運(yùn)行。對(duì)于智能機(jī)器人來(lái)說(shuō)，采用曲線分析技術(shù)，可以將設(shè)備在正常工作下的溫度進(jìn)行記錄，輸入到變電站的MIS系統(tǒng)中，再通過(guò)智能機(jī)器人對(duì)這些溫度數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自主分析，形成一條常規(guī)數(shù)據(jù)曲線，這樣當(dāng)智能機(jī)器人的檢測(cè)曲線與常規(guī)數(shù)據(jù)曲線產(chǎn)生差異時(shí)，可以快速的查找出哪種情況屬于設(shè)備負(fù)荷過(guò)量引起溫度變化的正常狀況，哪種是由于設(shè)備的老化或者破損引起的溫度變化。靈活的運(yùn)用智能機(jī)器人的曲線分析技術(shù)，在一定程度上提高了機(jī)器人對(duì)于變電站數(shù)據(jù)的分析運(yùn)用能力。

1.2 模式識(shí)別技術(shù)

智能機(jī)器人的模式識(shí)別技術(shù)，主要是利用視覺(jué)識(shí)別功能對(duì)變電站的整體設(shè)備情況進(jìn)行監(jiān)控檢測(cè)。對(duì)于傳統(tǒng)的變電站人工檢測(cè)來(lái)說(shuō)，存在最大的問(wèn)題便是嚴(yán)重受到自然環(huán)境的影響，且檢測(cè)結(jié)果往往會(huì)有較大的偏差，缺乏精準(zhǔn)度。智能機(jī)器人的模式識(shí)別技術(shù)可以在很大程度上減少自然天氣變化對(duì)于檢測(cè)結(jié)果的影響，利用模式識(shí)別中的濾波技術(shù)，即使在強(qiáng)光照射或者雨雪等惡劣天氣下仍能正常進(jìn)行工作。人工檢測(cè)還會(huì)因?yàn)橛^測(cè)地理位置的不同，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果發(fā)生變化，但是智能機(jī)器人的模式識(shí)別技術(shù)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，對(duì)檢測(cè)位置進(jìn)行固定，從而自動(dòng)對(duì)對(duì)象進(jìn)行鎖定檢測(cè)，確保數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)性。例如：在實(shí)際檢測(cè)工作中，會(huì)出現(xiàn)斷路器、電流表、油位計(jì)、壓力表等多種設(shè)備共同運(yùn)行的情況，智能機(jī)器人可以同時(shí)對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的增多而對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。由此可見(jiàn)，智能機(jī)器人的模式識(shí)別技術(shù)在很大程度的提升了變電站的檢測(cè)工作效率。

1.3 無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)

智能機(jī)器人具有無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，簡(jiǎn)稱RFID，RFID是智能機(jī)器人在變電站的日常工作中所運(yùn)用的核心技術(shù)。在變電站內(nèi)需要智能機(jī)器人巡查的路線上事先安裝無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽，智能機(jī)器人在進(jìn)行巡查工作時(shí)通過(guò)觸碰到這些識(shí)別標(biāo)簽并對(duì)其產(chǎn)生識(shí)別行為，讀取標(biāo)簽中的信息，再借助智能機(jī)器人內(nèi)部的感應(yīng)電流，向指揮系統(tǒng)發(fā)送命令，從而幫助智能機(jī)器人在工作中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎、噪聲探查、轉(zhuǎn)換設(shè)備角度等一系列動(dòng)作。無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)能夠確保智能機(jī)器人進(jìn)行基本的日常行為，是智能機(jī)器人內(nèi)部各項(xiàng)功能發(fā)揮作用的根本所在[1]。

2 智能機(jī)器人在變電站的應(yīng)用

2.1 遠(yuǎn)程遙控

智能機(jī)器人在變電站的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，具有遠(yuǎn)程遙控的功能。變電站的工作人員可以利用遙控設(shè)備，對(duì)遠(yuǎn)程正在工作的智能機(jī)器人進(jìn)行操控，也可以實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人在行駛過(guò)程中的控制或遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人進(jìn)行攝像機(jī)的調(diào)焦工作。例如：在進(jìn)行設(shè)備的開(kāi)關(guān)操作時(shí)，工作人員就可以利用智能機(jī)器人的遠(yuǎn)程遙控功能對(duì)機(jī)器人發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人代替手工的目的，也可以在設(shè)備損壞而技術(shù)維修人員不能馬上趕到現(xiàn)場(chǎng)的情況下，遙控智能機(jī)器人前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備的基本維修，有效的縮減了技術(shù)人員維修設(shè)備的時(shí)間，在減輕技術(shù)人員工作壓力的同時(shí)，防止了更大事故的發(fā)生。

2.2 自主巡視

對(duì)于變電站的工作人員來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的巡視工作只能靠人力的視、聽(tīng)、嗅等感官對(duì)運(yùn)作中的設(shè)備進(jìn)行故障判斷，不僅取得的效果不夠準(zhǔn)確，且極大的耗費(fèi)人的精神力量。對(duì)于智能機(jī)器人來(lái)說(shuō)，這樣的工作便簡(jiǎn)單多了。智能機(jī)器人具有基本的攝像功能，可以對(duì)變電站中運(yùn)行設(shè)備的基本情況進(jìn)行自主監(jiān)控，利用類似電子眼的紅外測(cè)溫傳感技術(shù)就可以對(duì)設(shè)備中的過(guò)熱等情況進(jìn)行檢測(cè)，智能機(jī)器人內(nèi)部還安裝了六氟化硫的感測(cè)裝置，模擬人類嗅覺(jué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站內(nèi)是否存在液體泄漏情況的監(jiān)測(cè)行為。

對(duì)于智能機(jī)器人的工作而言，不會(huì)受到惡劣的天氣的影響，特別是在高溫或者雷雨天氣時(shí)，人工要進(jìn)行變電站的巡視工作相對(duì)來(lái)說(shuō)比較困難，如果采用智能機(jī)器人來(lái)代替人工進(jìn)行嚴(yán)峻的變電站巡視工作就輕松多了，智能機(jī)器人可以最大程度的減輕巡視人員的工作強(qiáng)度。在人工巡視過(guò)程中，往往對(duì)電力系統(tǒng)中斷路器的氣體泄漏情況進(jìn)行忽視，而智能機(jī)器人的使用可以避免發(fā)生巡視工作不到位的情況，實(shí)現(xiàn)變電站巡視工作的標(biāo)準(zhǔn)化。例如：在圭峰站線路復(fù)電后啟用了智能機(jī)器人巡視功能，通過(guò)智能機(jī)器人對(duì)220KV的峰古甲線進(jìn)行的自主巡視任務(wù)，得出總巡視時(shí)長(zhǎng)35分鐘，一共完成了90個(gè)巡視檢測(cè)點(diǎn)，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)信息自主生成了巡檢報(bào)告，大大的減少了工作人員的工作量和提升了巡視工作質(zhì)量，保障了變電站內(nèi)設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.3 數(shù)據(jù)監(jiān)控與分析

智能機(jī)器人在變電站的日常巡視過(guò)程中，可以利用系統(tǒng)內(nèi)部的攝像裝置對(duì)巡視過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的同時(shí)采集數(shù)據(jù)信息。工作人員也可以將智能機(jī)器人的自主巡視功能與遠(yuǎn)程遙控功能相結(jié)合，方便后臺(tái)技術(shù)人員在智能機(jī)器人巡視過(guò)程中對(duì)變電站的基本情況進(jìn)行監(jiān)督，方便后期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集記錄。在機(jī)器人工作期間，后臺(tái)也會(huì)顯示機(jī)器人自身內(nèi)部的系統(tǒng)運(yùn)行情況，通過(guò)這些運(yùn)行信息的反饋，工作人員可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)智能機(jī)器人的工作狀態(tài)是否滿足工作需求，確保機(jī)器人的數(shù)據(jù)監(jiān)控工作的嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確。而智能機(jī)器人在工作過(guò)程中所采集的各類信息，將被詳細(xì)的記錄在內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)智能機(jī)器人的數(shù)據(jù)分析功能，將巡視數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，方便日后工作人員對(duì)變電站設(shè)備的維修及檢測(cè)工作的進(jìn)行和提供數(shù)據(jù)上的支持[2]。

2.4 報(bào)警功能

自動(dòng)報(bào)警功能對(duì)智能機(jī)器人在變電站的日常工作中具有非常大的意義。智能機(jī)器人不但可以在發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障的時(shí)候，通過(guò)報(bào)警系統(tǒng)提醒工作人員進(jìn)行維修，還能夠檢測(cè)監(jiān)控非法入侵者對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)起的攻擊，智能機(jī)器人一旦發(fā)現(xiàn)變電站的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)發(fā)生變化，會(huì)利用通信站及時(shí)向監(jiān)控中心發(fā)出報(bào)警行為，即使變電站的工作人員不對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行看管，也可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常情況。例如：某變電站內(nèi)一處設(shè)備突發(fā)高溫，異常情況超出安全標(biāo)準(zhǔn)，智能機(jī)器人會(huì)利用內(nèi)部的傳感技術(shù)快速確定設(shè)備位置，并及時(shí)向相關(guān)監(jiān)控中心發(fā)出報(bào)警，提示工作人員進(jìn)行設(shè)備的查看和應(yīng)急處理，減少事故發(fā)生的可能性。變電站內(nèi)部設(shè)備巡邏工作是對(duì)變電站整體穩(wěn)定運(yùn)行的保障基礎(chǔ)，就目前來(lái)看，智能機(jī)器人的投入使用工作，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的巡視工作信息化，數(shù)據(jù)采集無(wú)紙化，將設(shè)備巡視的工作效率進(jìn)行顯著的提升，進(jìn)而提高了變電站系統(tǒng)整體運(yùn)行的智能化水平，為以后變電站實(shí)行無(wú)人值守提供技術(shù)上的支持與基礎(chǔ)[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，變電站的管理工作結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，僅僅采用傳統(tǒng)的工作模式已經(jīng)不能滿足變電站的工作需求，而智能機(jī)器人的大量引進(jìn)及使用，在很大程度上解決了這一問(wèn)題。通過(guò)智能機(jī)器人的遠(yuǎn)程遙控、自主巡視、數(shù)據(jù)監(jiān)控以及信息分析等具體技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)變電站的工作逐漸走向統(tǒng)一化起到重大作用。

參考文獻(xiàn)

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[3]高旻龍.智能巡檢機(jī)器人在變電站中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2015，34（11）：254-255.