試論軌道式智能巡檢機(jī)器人在機(jī)房日常運(yùn)維巡檢中的應(yīng)用

譚寬 蔣瑩

云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司紅河供電局 云南蒙自 661100

在電力輸配系統(tǒng)中，變電站是電力系統(tǒng)的重要樞紐，是維持電力供應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全、高效的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)人工運(yùn)維巡檢方式效率低下、成本高、安全性和可靠性并不能夠滿足現(xiàn)代變電站運(yùn)行的需求，智能巡檢機(jī)器人能夠有效代替人工運(yùn)維操作，提高信息機(jī)房運(yùn)維巡檢效率和質(zhì)量，為變電焊運(yùn)行提供保障，也為整個電力輸配系統(tǒng)提供保障。

1 信息機(jī)房日常運(yùn)維巡檢

信息機(jī)房日常運(yùn)維巡檢的傳統(tǒng)方式是人工巡檢，運(yùn)維人員通過感官的看、嗅、聽、觸來檢查信息機(jī)房中可能出現(xiàn)的裂痕、漏油、異常聲響和不正常振動，這些表層的設(shè)備問題可以通過有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)維人員得到及時發(fā)現(xiàn)和判斷；設(shè)備內(nèi)層的設(shè)備問題則需要一定的儀器來配合運(yùn)維人員的巡檢，其中溫度檢測、紅外熱像檢測等儀器是非常重要的日常運(yùn)維巡檢輔助手段[1]。傳統(tǒng)人工巡檢受到運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)的限制和檢測儀器準(zhǔn)確性的限制，且運(yùn)維巡檢過程中發(fā)現(xiàn)的問題并不能即時得到原因分析，也不能在最短時間內(nèi)使問題得到解決，這也是人工巡檢被機(jī)器人代替的主要原因。軌道式智能巡檢機(jī)器人可以通過高空軌道進(jìn)行機(jī)房巡檢，有效提高巡檢效率、降低巡檢時間；攜帶紅外攝像、溫度監(jiān)測儀、故障識別技術(shù)、微型計算機(jī)等運(yùn)維巡檢儀器可以有效提高巡檢故障的識別和處理效率，提高信息機(jī)房故障排除的效率。巡檢機(jī)器人的研發(fā)有效覆蓋了人工巡檢的缺陷，這也是軌道式智能巡檢機(jī)器人獲得發(fā)展空間的主要原因。

2 軌道式智能巡檢機(jī)器人的具體應(yīng)用

2.1 控制模塊

智能巡檢機(jī)器人的控制模塊在功能上需要區(qū)分自動巡檢和手動巡檢兩種控制模式，自動巡檢模式下智能巡檢機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)自動巡視、自動檢測、自動導(dǎo)航、自動?？康裙δ埽謩友矙z模式下智能巡檢機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)輔助運(yùn)維人員進(jìn)行特定位置、儀表的準(zhǔn)確、定點(diǎn)、高效排查。

2.2 導(dǎo)航模塊

智能巡檢機(jī)器人的導(dǎo)航模塊決定了巡檢機(jī)器人的定位能力、移動精確度和閃避障礙能力，巡檢機(jī)器人的導(dǎo)航模塊功能越精細(xì)越能夠?qū)崿F(xiàn)信息機(jī)房內(nèi)機(jī)器人的長距離自動巡檢和高效率識別，充分與其他檢測技術(shù)的有效結(jié)合，充分發(fā)揮軌道式智能巡檢機(jī)器人在信息機(jī)房日常巡檢中的作用[2]。目前，軌道式智能巡檢機(jī)器人主要采用GPS導(dǎo)航、磁導(dǎo)航和無線網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航，其中GPS導(dǎo)航能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍內(nèi)的精準(zhǔn)導(dǎo)航，但在近距離范疇內(nèi)導(dǎo)航精準(zhǔn)大幅度下降，且因易受到電磁干擾無法單獨(dú)使用，是其他導(dǎo)航技術(shù)的輔助技術(shù)；磁導(dǎo)航是當(dāng)前科技水平下最主要的智能機(jī)器人導(dǎo)航應(yīng)用技術(shù)，具有穩(wěn)定性、精準(zhǔn)度、抗干擾方面的巨大優(yōu)勢，但對智能巡檢機(jī)器人的數(shù)據(jù)處理能力有更高要求，應(yīng)用成本較高；無線網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航相較于磁導(dǎo)航而言對數(shù)據(jù)處理能力依賴性較低，但由于無線網(wǎng)卡的固定和定位，通常無法應(yīng)用于室外和長距離定位導(dǎo)航，室內(nèi)定位導(dǎo)航更加適合。

2.3 檢測模塊

檢測模塊是軌道式智能巡檢機(jī)器人中最重要的組成部分，機(jī)器人需要搭載紅外熱成像、可見光攝像、異常聲波檢測、紫外成像、溫度檢測等檢測儀器來實(shí)現(xiàn)在信息機(jī)房日常運(yùn)維巡檢中的實(shí)踐。其中，紅外熱成像主要應(yīng)用于高精度變電設(shè)備、油冷系統(tǒng)、斷路器、電容器等設(shè)備的檢測，有效提高信息機(jī)房設(shè)備的巡檢效率；可見光攝像主要應(yīng)用于智能讀取儀表圖像的數(shù)值，可以有效實(shí)現(xiàn)智能巡檢機(jī)器人對全變電站內(nèi)設(shè)備、儀器數(shù)據(jù)的監(jiān)控和讀??；異常聲波檢測主要用于設(shè)備運(yùn)行過程中異常聲波、聲音的采集和鑒定，可以有效實(shí)現(xiàn)智能巡檢機(jī)器人對電力設(shè)備等部分的監(jiān)測，用更加簡潔的方式高效的鑒定信息機(jī)房日常運(yùn)維巡檢；紫外成像儀主要應(yīng)用于電力設(shè)備的檢測，是紅外成像儀的有效搭配設(shè)備，對于電力設(shè)備早衰、異常放電、絕緣污穢有較強(qiáng)的檢測效力；溫度檢測儀主要應(yīng)用于信息機(jī)房溫度監(jiān)控，避免過高的環(huán)境溫度對電力設(shè)備產(chǎn)生過度影響，避免智能巡檢機(jī)器人忽略電力設(shè)備的異常溫度變化[3]。

2.4 報警模塊

報警模塊在軌道式智能巡檢機(jī)器人組成中的重要性并不高，但卻是智能巡檢機(jī)器人不可缺少的組成模塊。當(dāng)智能巡檢機(jī)器人在巡檢過程和監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)機(jī)房中出現(xiàn)煙霧、明火、異常高溫等現(xiàn)象，軌道式智能巡檢機(jī)器人需要即時對出現(xiàn)異常問題的位置、異常環(huán)節(jié)、異常程度進(jìn)行應(yīng)急處理并報警，避免異常問題在短時間內(nèi)進(jìn)一步升級，提醒運(yùn)維人員快速到達(dá)報警地點(diǎn)，及時處理煙霧、起火、異常高溫事故，避免異常問題對信息機(jī)房造成更大的損失。

2.5 視頻拍攝、上傳、回放模塊

軌道式智能巡檢機(jī)器人安設(shè)攝像頭是十分重要的模塊，攝像頭的存在可以有效輔助巡檢機(jī)器人在巡檢信息機(jī)房的同時，監(jiān)督機(jī)房內(nèi)工作人員的工作，首先巡檢機(jī)器人要將可能存在的機(jī)房設(shè)備異常狀態(tài)和工作人員違規(guī)行為上傳監(jiān)督組織；然后巡檢機(jī)器人會為設(shè)備異常狀態(tài)進(jìn)行應(yīng)急處理、對工作人員進(jìn)行語音提醒，避免短時間內(nèi)事態(tài)升級；最后巡檢機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)對變電站運(yùn)維管理部門的輔助，通過對巡檢機(jī)器人攝像頭拍攝的視頻回放，為變電站管理部門提供機(jī)房設(shè)備運(yùn)維、升級、更換和工作人員績效考核所需的圖片、視頻輔助。

3 結(jié)語

機(jī)器人代替人工的應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)代社會發(fā)展中的主流方式，面對高危險、高精度、高強(qiáng)度、復(fù)雜環(huán)境的工作，機(jī)器人能夠更好的完成運(yùn)維工作，在信息機(jī)房日常運(yùn)維巡檢中就是如此。軌道式智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用可以有效保證信息機(jī)房的運(yùn)維巡檢效率和質(zhì)量，降低變電站日常運(yùn)行人工成本，實(shí)現(xiàn)變電站無人化發(fā)展，推動變電站設(shè)備運(yùn)行的統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化。