智能巡檢機(jī)器人在變電運(yùn)維工作中的應(yīng)用研究

趙琛

（國(guó)網(wǎng)宿州供電公司,安徽 宿州 234000）

近年來(lái)，隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，電力需求日益增加，新投運(yùn)的變電站和設(shè)備越來(lái)越多，對(duì)變電站的巡視要求相對(duì)提高。變電站在巡視中需要進(jìn)行蓄電池普測(cè)、紅外檢測(cè)、避雷器動(dòng)作次數(shù)及泄露電流記錄、SF6氣壓值記錄等十多項(xiàng)工作，數(shù)據(jù)錄入量大，人員勞動(dòng)強(qiáng)度高，傳統(tǒng)的人工巡檢已無(wú)法滿(mǎn)足需求。為了有效解決這一問(wèn)題，智能巡檢機(jī)器人逐漸在各地區(qū)試運(yùn)行，代替運(yùn)維人員進(jìn)行日常巡檢工作，有效地解決了人工巡檢的許多弊端，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)保障。

一、變電站巡檢技術(shù)

變電站巡視工作是運(yùn)維人員日常工作的一個(gè)非常重要的方面，它是設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的保證，也是設(shè)備檢修信息的一個(gè)重要來(lái)源。傳統(tǒng)的變電站巡視工作主要是由人工巡視方式完成，主要通過(guò)運(yùn)維人員直接的用肉眼觀察以及一些輔助的檢測(cè)儀器對(duì)變電站內(nèi)一次設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行判斷。當(dāng)然，人工巡視存在局限性，隨著變電站數(shù)量的幾何級(jí)增加，而從事運(yùn)維工作的人員數(shù)量并未同步增加，這也片面增加了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，巡視質(zhì)量的逐步下降，主觀因素對(duì)設(shè)備狀態(tài)判斷的影響也不容忽視。但是，近年來(lái)，隨著通信技術(shù)和裝備技術(shù)的發(fā)展，人工巡檢逐步被自動(dòng)化設(shè)備所取代的趨勢(shì)已不可避免，智能巡檢機(jī)器人也就應(yīng)運(yùn)而生，并且逐步在變電站推廣使用。

二、機(jī)器人巡檢系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

通過(guò)智能化機(jī)器人巡檢系統(tǒng)來(lái)對(duì)變電站運(yùn)維進(jìn)行優(yōu)化，提升變電站運(yùn)維管理工作的實(shí)效性。引入巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，將各種高新技術(shù)都吸納到變電站建設(shè)中，提出對(duì)應(yīng)的制度和規(guī)范，從根本上提升變電站設(shè)備日常運(yùn)行與維護(hù)工作質(zhì)量，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班管理模式下的運(yùn)行維護(hù)。利用機(jī)器人巡檢系統(tǒng)來(lái)對(duì)變電站運(yùn)行維護(hù)管理工作進(jìn)行優(yōu)化，并將變電站的日常運(yùn)行管理當(dāng)成主要工作目標(biāo)，確定運(yùn)行管理工作思路，構(gòu)建科學(xué)化的項(xiàng)目工作組織體系。將巡檢機(jī)器人系統(tǒng)當(dāng)作基礎(chǔ)，構(gòu)建出更加科學(xué)且合理的變電站日常運(yùn)行維護(hù)工作體系，保證運(yùn)行維護(hù)管理人員的專(zhuān)業(yè)水平以及機(jī)器人全自動(dòng)化水平。將機(jī)器人巡檢系統(tǒng)融入到變電站日常運(yùn)行維護(hù)中，始終秉承全面覆蓋工作理念，提升工作的準(zhǔn)確性與工作的科學(xué)性，讓管理理念更加滿(mǎn)足當(dāng)下變電站發(fā)展要求。變電站巡檢機(jī)器人還可以通過(guò)設(shè)置一些更加充沛的巡檢預(yù)置位等方式，來(lái)保證表計(jì)讀取的全面性，保證測(cè)溫點(diǎn)可以全面覆蓋到變電站的各個(gè)方面，進(jìn)而獲取更加準(zhǔn)確且可靠的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，提升遠(yuǎn)程發(fā)布命令準(zhǔn)確性。將變電站巡檢機(jī)器人系統(tǒng)功能全面發(fā)揮出來(lái)，利用一些比較簡(jiǎn)單的人力系統(tǒng)來(lái)對(duì)傳統(tǒng)變電站運(yùn)行模式進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合機(jī)器人巡檢系統(tǒng)，解放不必要的勞動(dòng)力，讓人力資源調(diào)配更加的靈活。

三、智能巡檢機(jī)器人的功能

（一）報(bào)警功能

智能機(jī)器人具有故障報(bào)警的功能，這一點(diǎn)對(duì)于變電站設(shè)備維護(hù)具有重要的意義，當(dāng)智能機(jī)器人發(fā)現(xiàn)人或者動(dòng)物侵入到電力系統(tǒng)時(shí)，智能機(jī)器人就會(huì)利用通信站，向監(jiān)控中心發(fā)出自動(dòng)報(bào)警。即使變電站內(nèi)不設(shè)員工進(jìn)行看管，也可以在監(jiān)視中心內(nèi)發(fā)現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備的異常，并且當(dāng)機(jī)器人自身出現(xiàn)故障或者斷電時(shí)，機(jī)器人也會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，會(huì)在關(guān)機(jī)前儲(chǔ)存已經(jīng)檢巡的信息，不會(huì)影響變電站的正常工作，因此利用機(jī)器人的自動(dòng)報(bào)警功能，可以快速地發(fā)現(xiàn)故障，對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，將損失降到最小。例如，某變電站出現(xiàn)設(shè)備故障而引起高溫的現(xiàn)象，巡視機(jī)器人通過(guò)傳感技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)該位置的溫度變化極具升高，異常超出安全范圍內(nèi)，通過(guò)巡視機(jī)器人的遠(yuǎn)程報(bào)警功能，及時(shí)通知相關(guān)負(fù)責(zé)人員，便于對(duì)該變電站故障及時(shí)做出處理措施，減少變電站的損失。

（二）控制功能

機(jī)器人具備兩種控制方式，一種為手動(dòng)，一種為自動(dòng)，前者是指操作人員借助計(jì)算機(jī)利用云端，對(duì)機(jī)器人的移動(dòng)進(jìn)行控制，從而使機(jī)器人完成巡檢任務(wù)；后者則是指機(jī)器人在進(jìn)行巡檢前，由技術(shù)人員先為其設(shè)定好路線，隨后機(jī)器人按照指令對(duì)路線上的所有電力設(shè)備進(jìn)行巡視檢查，判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常。

（三）導(dǎo)航系統(tǒng)

利用傳感器確定機(jī)器人在變電站中的精確位置，識(shí)別出道路區(qū)域和障礙物區(qū)域，并規(guī)劃出到達(dá)目標(biāo)的合適路徑。

（四）變電站運(yùn)維中智能機(jī)器人的應(yīng)用

在智能巡檢機(jī)器人上都裝有紅外測(cè)溫系統(tǒng)、設(shè)備熱缺陷甄別系統(tǒng)和機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)能夠?qū)D像進(jìn)行處理，將圖像中的雜質(zhì)成分進(jìn)行去除，避免這些成分對(duì)環(huán)境識(shí)別造成影響，例如圖像中的雪花等，讓圖片變得更加清晰。在對(duì)圖像完成特征提取后，就可以有效對(duì)圖像中的物體進(jìn)行識(shí)別，這樣便實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站裝置的自主識(shí)別，例如識(shí)別出各種變電設(shè)備油位計(jì)表和各種刀閘狀態(tài)等。設(shè)備缺陷甄別技術(shù)，其是利用熱紅外成像設(shè)備，來(lái)對(duì)各種變電設(shè)備進(jìn)行熱紅外成像，如對(duì)變電站中的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)溫度和母線接頭進(jìn)行溫度探測(cè)，然后通過(guò)對(duì)熱成像圖形的分析，就能夠?qū)ρb置的實(shí)際情況有具體的了解。一旦設(shè)備出現(xiàn)了故障，設(shè)備就會(huì)出現(xiàn)異常發(fā)熱的情況，并有效反應(yīng)在智能巡檢機(jī)器人的熱成像圖像上，通過(guò)對(duì)這些圖像的特征提取，就可以發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題，并明確設(shè)備的具體信息，然后自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警，提醒變電運(yùn)維人員及時(shí)開(kāi)展維修和養(yǎng)護(hù)工作。紅外測(cè)溫技術(shù)是一種輔助的檢測(cè)技術(shù)，其可以對(duì)環(huán)境的問(wèn)題進(jìn)行智能的檢測(cè)，并通過(guò)和歷史溫度數(shù)據(jù)的對(duì)比，就可以有效發(fā)現(xiàn)溫度的異常，并及時(shí)發(fā)出報(bào)警，提醒變電維護(hù)人員及時(shí)開(kāi)展檢修工作。

結(jié)束語(yǔ)：

電力行業(yè)的安全、可靠運(yùn)行是不同行業(yè)發(fā)展的根基?？萍紩r(shí)代下，變電站以前的巡檢工作已經(jīng)轉(zhuǎn)變成智能機(jī)器人巡檢。而借助智能巡檢機(jī)器人實(shí)施變電站巡檢工作，可實(shí)現(xiàn)變電站不同設(shè)備、線路等環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確檢查，進(jìn)而加強(qiáng)變電站工作的安全性與穩(wěn)定性。