關(guān)于無人值班配電站巡檢機器人的研究及應(yīng)用探討

王慶祥 科大智能電氣技術(shù)有限公司

1 配電站巡檢機器人研究現(xiàn)狀

我國配電站巡檢機器人相關(guān)技術(shù)研究雖然起步較晚但發(fā)展較快，相關(guān)機器人產(chǎn)品在導(dǎo)航定位、模式識別及智能分析等技術(shù)層面已達世界先進甚至領(lǐng)先水平，在部分電網(wǎng)公司得到了較為廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過多年的技術(shù)革新和換代，現(xiàn)有配電站巡檢機器人已經(jīng)發(fā)展成為融合移動控制、導(dǎo)航及路徑規(guī)劃、視覺模式識別、多傳感器融合、電磁兼容、無線傳輸控制及自主充電等眾多技術(shù)于一體的智能型系統(tǒng)，利用移動平臺搭載可見光、紅外成像等傳感檢測設(shè)備，可實現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備外觀、表計讀數(shù)、開關(guān)位置、紅外測溫等自主檢測識別及順空操作設(shè)備狀態(tài)的自動校核等功能。

2 無人值班配電站巡檢采用機器人的必要性

隨著電力系統(tǒng)自動化和智能化水平的提高，電氣信號的獲取可以利用多種自動化設(shè)備和技術(shù)來獲得，例如監(jiān)視控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及繼電保護等。如今的配電站也實現(xiàn)了遙控、遙測、遙信等功能，配電站自動化程度得到明顯提高。雖然配電站的自動化程度已經(jīng)得到了一定發(fā)展，可以實現(xiàn)少人和無人值班,但是在無人值班時也會引起一系列的問題,甚至影響配電站的安全運行。其主要存在的問題有四點：

2.1 當配電系統(tǒng)中出現(xiàn)真空開關(guān)、端子漏氣、避雷器漏電等問題造成的發(fā)熱現(xiàn)象無法及時發(fā)現(xiàn)，可能會導(dǎo)致安全隱患。

2.2 一些配電房設(shè)備陳舊升級難的問題無法得到有效解決。

2.3 對各種表計開關(guān)等部位以及設(shè)備外部的具體狀況難以進行及時和詳細的了解。

2.4 無人值班的情況下，就難以及時進行巡檢，及時發(fā)現(xiàn)配電站設(shè)備出現(xiàn)的一些問題，設(shè)備故障等問題難以得到及時處理，為配電站造成損失。

由此可見，配電站的巡檢工作十分重要，是配電站正常安全生產(chǎn)和運行的重要保證。在傳統(tǒng)情況下，需要巡檢人員每天定時對配電站進行巡查或者定期巡查，并采集相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題并解決。但花費大量人員來開展巡檢工作，不僅會浪費大量的人力資源，同時重復(fù)性的巡檢工作也會導(dǎo)致巡檢人員產(chǎn)生厭煩情緒，出現(xiàn)對工作不負責的情況。例如沒有進行實際的巡檢工作就進行填寫巡檢報表等。為解決這一問題，配電站巡檢智能機器人被應(yīng)用，其配置靈活、技術(shù)先進、功能多樣，為配電站的安全運行提供了保障。

3 無人值班配電站巡檢機器人的應(yīng)用

3.1 設(shè)備巡視功能

人工巡檢分全面巡視、例行巡視、特殊巡視、熄燈夜巡及，風險管控巡視。無人值班配電站巡檢機器人可替代人工進行全面巡視、特殊巡視、風險管控巡視。機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、防汛抗臺模塊。

3.2 紅外測溫功能

無人值班配電站巡檢機器人紅外測溫，是通過預(yù)先設(shè)置多個監(jiān)測點，從多個角度對全站設(shè)備進行整體性掃描式溫度采集，系統(tǒng)能夠?qū)Ω邏汗瘛㈤_關(guān)柜等設(shè)備本體以及各開關(guān)、旋鈕等的溫度進行檢測，并采用溫升分析、同類或三相設(shè)備溫差對比、歷史趨勢分析等手段，對設(shè)備溫度數(shù)據(jù)進行智能分析和診斷，實現(xiàn)對設(shè)備熱缺陷的判別和自動報警。

3.3 表計數(shù)讀取功能

無人值班配電站巡檢機器人系統(tǒng)能替代人工進行配電站電壓表、電流表、開關(guān)、旋鈕、斷路器、指示燈等設(shè)備的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)、旋鈕位置、投退位置等表計數(shù)據(jù)的自動讀取。機器人通過拍照并獲取表計模式識別數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)會自動將每個點位的數(shù)據(jù)保存記錄，運維人員可查詢或?qū)С鱿到y(tǒng)生成的報表，通過對比每次巡檢數(shù)據(jù)的變化，預(yù)防亞重缺陷。

通過無人值班配電站巡檢機器人系統(tǒng)的應(yīng)用，對減輕人員工作量、提高運維工作效率和設(shè)備異常應(yīng)急處理速度等方面具有明顯的成效，具體體現(xiàn)在以下三個方面：一是大大地減輕了運維人員的勞動工作臺強度，主要是在測溫及儀表數(shù)據(jù)抄錄方面體現(xiàn)較為明顯。讓運維人員將更多的時間投入到運維一體等其他工作，節(jié)省人力勞動成本。二是縮短事故應(yīng)急處理時間。采用配電站巡檢機器人巡檢系統(tǒng)后，可為運維人員提供遠程視頻，縮短處理時間。三是提高沒備巡視數(shù)據(jù)分析的效率與準確性。人工分析往往需要花費大量時間且易出現(xiàn)筆誤等疏漏，應(yīng)用機器入之后，數(shù)據(jù)分析由機器人巡檢系統(tǒng)軟件自動統(tǒng)計分析，提高了數(shù)據(jù)的分析準確性與效率。

4 無人值班配電站巡檢機器人的工作流程

無人值班配電站巡檢機器人的運作指令下發(fā)有兩種方式，一種是由運行操作人員在基站人為下發(fā)，另一種是由基站系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的巡檢任務(wù)自動下發(fā)。工作流程如下：

4.1 巡檢機器人開始巡檢工作，利用路徑規(guī)劃功能安全地移動到需檢測設(shè)備附近的停靠點，并停止移動。

4.2 根據(jù)接收到的檢測指令移動云臺對需檢測設(shè)備進行精確定位，根據(jù)距離和方位對紅外熱像儀和可見光攝像機調(diào)焦進行設(shè)備的紅外檢測和可見光檢測，并保存檢測信息。

4.3 機器人將檢測到關(guān)于設(shè)備的可見光圖像/視頻和紅外熱圖像等信息經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)通道傳輸?shù)娇刂贫擞嬎銠C。

4.4 對相關(guān)信息進行分析后，若發(fā)現(xiàn)被檢測設(shè)備的實時溫度超過該設(shè)備預(yù)設(shè)允許的最高運行溫度，巡檢機器人會立即發(fā)出警報。

4.5 在此停靠點進行多方位的檢測，直至該設(shè)備檢測完畢。

依照此檢測流程，機器人繼續(xù)檢測下一個設(shè)備，直至所有巡檢任務(wù)完畢，機器人回到充電點進行充電。

5 結(jié)語

在配電站特別是無人值班的配電站的巡檢_工作中，巡檢機器人的使用越來越頻繁。并且，隨著電網(wǎng)規(guī)模的逐漸擴大，機器人發(fā)揮的作用會更大。在實際的工作中，相關(guān)工作人員要正確對待巡檢機器人，加強對巡檢機器人功能和系統(tǒng)設(shè)計的研究，提高對巡檢機器人的管理水平。通過在不斷的改進中，提高無人值守配電站工作效率，促使巡檢機器人發(fā)揮更大的 作用。