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

郭碧翔 王靜 曹莉 程靜 張治新

摘要：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。因此，本文就機(jī)器人巡檢系統(tǒng)在變電站運(yùn)維管理中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人；巡檢系統(tǒng)；變電站運(yùn)維管理；應(yīng)用

電力行業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)作是保障各個(gè)行業(yè)發(fā)展的必要前提。隨著科技的發(fā)展，變電站中的巡檢從人為巡檢轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器人巡檢。在日常巡檢過(guò)程中，會(huì)通過(guò)各種科學(xué)手段，對(duì)變電站中的各個(gè)設(shè)備、線路進(jìn)行安全、有效的巡檢，從而保障變電站的持續(xù)、可靠運(yùn)行。

1巡檢機(jī)器人簡(jiǎn)介

變電站巡檢機(jī)器人能夠替代人工對(duì)室外變電站進(jìn)行必要的巡視巡檢。智能巡檢機(jī)器人具備多個(gè)高科技技術(shù)，主要為可見(jiàn)光CDD、紅外熱像儀等，通過(guò)這些技術(shù)對(duì)變電站的設(shè)備、線路進(jìn)行實(shí)時(shí)的巡檢，以遠(yuǎn)程遙控或按照規(guī)定線路自動(dòng)檢測(cè)的方式，替代人工對(duì)高壓設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，能夠及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)變電站內(nèi)設(shè)備的各類(lèi)問(wèn)題，給變電站工作人員提供及時(shí)、準(zhǔn)確的事故預(yù)兆，提前發(fā)現(xiàn)故障隱患。

變電站當(dāng)中的巡檢工作具備重復(fù)性高、嚴(yán)密性強(qiáng)、危險(xiǎn)性高以及緊急性高的特點(diǎn)，以人工進(jìn)行巡檢很難滿(mǎn)足各項(xiàng)要求，并且會(huì)有一定的安全隱患。對(duì)此，機(jī)器人的應(yīng)用有效地消除了這些隱患，利用機(jī)器人所具備的紅外熱像儀、監(jiān)控收音技術(shù)以及可見(jiàn)光CDD攝像技術(shù)對(duì)室外高壓設(shè)備、線路進(jìn)行實(shí)時(shí)的巡檢。同時(shí)，機(jī)器人的巡檢工作可以獨(dú)立于工作人員進(jìn)行，能夠依據(jù)程序在某個(gè)時(shí)間段，在無(wú)人值守或無(wú)人操作的情況下對(duì)高壓設(shè)備進(jìn)行有效的巡檢。機(jī)器人還能夠有效地輔助工作人員對(duì)室內(nèi)、外設(shè)備進(jìn)行故障分析，對(duì)帶電設(shè)備的異物懸掛、熱缺陷等問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，分析故障原因，發(fā)現(xiàn)故障地點(diǎn)，從而提升維修人員的維修效率，從而起到事半功倍的效果。

2智能巡檢機(jī)器人基本功能

變電站智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)分為基站系統(tǒng)層和移動(dòng)站系統(tǒng)層兩部分。

基站系統(tǒng)層主要由無(wú)線網(wǎng)橋和監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成，主要功能是動(dòng)態(tài)顯示機(jī)器人當(dāng)前采集的可見(jiàn)光圖像和紅外圖像，自動(dòng)采集和存儲(chǔ)可見(jiàn)光圖像和紅外圖像，并經(jīng)行分析和處理，實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人當(dāng)前的方位和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，顯示機(jī)器人的電源狀態(tài)，并進(jìn)行分析和異常報(bào)警，查詢(xún)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)采集的歷史數(shù)據(jù)，并進(jìn)行對(duì)比分析，提供友好的操作界面，完成機(jī)器人監(jiān)測(cè)功能，為機(jī)器人運(yùn)行提供相應(yīng)的命令及環(huán)境信息。

移動(dòng)站系統(tǒng)層主要由電源系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)以及運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)六部分組成，主要負(fù)責(zé)導(dǎo)航定位信息的采集處理，按照預(yù)先設(shè)定好的巡視路線，自動(dòng)完成巡視任務(wù)，在預(yù)設(shè)點(diǎn)自動(dòng)定位、自動(dòng)采集可見(jiàn)光圖像和紅外圖像，上傳至基站，完成巡視任務(wù)后自動(dòng)充電，在迅速過(guò)程中遇到障礙物時(shí)自動(dòng)停車(chē)，并進(jìn)行報(bào)警。主要組成部分為：機(jī)器人本體和充電箱。

智能機(jī)器人的運(yùn)行模式分可見(jiàn)光檢測(cè)、紅外檢測(cè)、全部檢測(cè)三種，在基站系統(tǒng)層可以對(duì)智能機(jī)器人的運(yùn)行模式進(jìn)行控制，可見(jiàn)光檢測(cè)主要針對(duì)白晝時(shí)間，紅外檢測(cè)主要針對(duì)夜晚時(shí)間，全部檢測(cè)主要針對(duì)實(shí)際測(cè)試需要同時(shí)進(jìn)行可見(jiàn)光和紅外檢測(cè)。運(yùn)行模式的設(shè)置，不僅有效地減少了電源消耗，增加了機(jī)器人的使用時(shí)間，而且可以保護(hù)強(qiáng)光下的紅外熱像儀等設(shè)備，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

3機(jī)器人巡檢系統(tǒng)在變電站運(yùn)維管理中的應(yīng)用措施

通過(guò)運(yùn)用機(jī)器人在變電站進(jìn)行巡檢可以在一定程度上提高變電站的管理效率。把機(jī)器人融入到變電站的管理中去，并根據(jù)實(shí)際情況建設(shè)有效的規(guī)范制度，能夠切實(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理的運(yùn)行模式。大體的運(yùn)行模式就是通過(guò)使用機(jī)器然巡檢系統(tǒng)，能夠在一定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)促進(jìn)巡檢系統(tǒng)在變電站管理體系中運(yùn)轉(zhuǎn)良好的作用。而且還能促進(jìn)機(jī)器然巡檢向著更好的方向發(fā)展。

3.1拓展應(yīng)用機(jī)器人巡檢系統(tǒng)，提升運(yùn)維管理的思路

首先，應(yīng)用變電站機(jī)器人巡檢系統(tǒng)，提出“全面覆蓋、準(zhǔn)確可靠、約時(shí)高效”的應(yīng)用管理理念，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，充分調(diào)配其資源，使人力資源調(diào)配更靈活高效。

其次，加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的管理，建立和完善各項(xiàng)制度章程，對(duì)運(yùn)行及備用中的設(shè)備進(jìn)行規(guī)范管理，是確保變電站設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，預(yù)防各種事故發(fā)生的必要措施。變電站設(shè)備定期維護(hù)、設(shè)備缺陷管理、設(shè)備測(cè)溫管理等，運(yùn)維管理單位均有設(shè)管理專(zhuān)責(zé)人。變電站設(shè)備表計(jì)定期維護(hù)及測(cè)溫等日常管理由機(jī)器人代替人工負(fù)責(zé)，機(jī)器人并承擔(dān)相應(yīng)的設(shè)備缺陷發(fā)現(xiàn)及跟蹤任務(wù)。

3.2巡檢機(jī)器人系統(tǒng)排查整改驗(yàn)收實(shí)行責(zé)任制、流程化

成立變電站巡檢機(jī)器人的驗(yàn)收小組，對(duì)機(jī)器人的巡檢任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)跟蹤排查。將機(jī)器人紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)與人工測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，并將機(jī)器人拍攝的設(shè)備表計(jì)照片數(shù)據(jù)與模式識(shí)別的儀表讀數(shù)進(jìn)行對(duì)比；對(duì)機(jī)器人巡檢全站的測(cè)溫點(diǎn)和拍攝的設(shè)備表計(jì)是否全面進(jìn)行排查；對(duì)機(jī)器人巡檢系統(tǒng)是否可靠良好運(yùn)行進(jìn)行排查；對(duì)機(jī)器人巡檢數(shù)據(jù)和人工巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行定期比對(duì)分析，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率和覆蓋率。通過(guò)排查問(wèn)題、整改問(wèn)題，使運(yùn)維班組全面掌握本變電站巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用及效果，對(duì)因地理環(huán)境、設(shè)備安裝等原因無(wú)法覆蓋或無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)溫的紅外測(cè)溫點(diǎn)及無(wú)法覆蓋或無(wú)法準(zhǔn)確數(shù)字識(shí)別的表計(jì)做好記錄，列入跟蹤整改。

3.3運(yùn)維班指定專(zhuān)人負(fù)責(zé)變電站巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的日常管理工作

收集所轄變電站的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)存在的問(wèn)題及建議，每季度對(duì)系統(tǒng)后臺(tái)進(jìn)行一次全面檢查并將內(nèi)存資料數(shù)據(jù)進(jìn)行備份存檔；變電站設(shè)備退役、拆除、改造、增加以及場(chǎng)地變更，需對(duì)智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整時(shí)，提前聯(lián)系維護(hù)人員進(jìn)行配置與調(diào)整；加強(qiáng)對(duì)運(yùn)維人員的技術(shù)培訓(xùn)，使操作人員能夠熟練應(yīng)用，能處理簡(jiǎn)單和常見(jiàn)故障，并編制相應(yīng)的維護(hù)卡規(guī)范作業(yè)。

3.4優(yōu)化機(jī)器人的界面的使用

人機(jī)界面可以在一定程度上反映出溫度曲線對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況的影響?？梢詾樵O(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，提高數(shù)據(jù)作為參考，還可以避免同樣的事故再次發(fā)生。另一方面，通過(guò)不斷對(duì)聲音的檢測(cè)和診斷系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠在一定程度上對(duì)機(jī)器人巡檢系統(tǒng)起到促進(jìn)作用，加大其在變電站中的應(yīng)用規(guī)模，還可以促進(jìn)其水平的提高的發(fā)展進(jìn)步。

結(jié)束語(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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