基于巡視機器人的變電站智能運檢優(yōu)化研究

李星　陳光俊　盧建忠　史蜀軍

摘要：變電站設(shè)備巡檢任務(wù)繁重，需要應(yīng)對復(fù)雜的設(shè)備環(huán)境，對于巡檢工作質(zhì)量造成明顯影響。應(yīng)用巡視機器人，在從容應(yīng)對各種因素影響的同時，提升變電站巡檢效率和質(zhì)量。本文首先分析了巡視機器人執(zhí)行智能運檢任務(wù)的原理，隨后總結(jié)了巡視機器人應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：巡視機器人;變電站;智能運檢

引言：傳統(tǒng)變電站巡檢過程需要大量人力支出，巡檢結(jié)果經(jīng)常出現(xiàn)偏差，將巡視機器人應(yīng)用在巡檢場景中，為變電站巡檢工作帶來多方面效益。因此有必要總結(jié)巡視機器人的應(yīng)用方式，說明應(yīng)用巡視機器人帶來的實際意義。

一、巡視機器人巡檢分析

1.巡檢方式設(shè)置

（1）巡視周期設(shè)置。若要巡視機器人高質(zhì)量巡檢工作，需要設(shè)置巡視計劃并規(guī)定巡視周期，作為巡視機器人執(zhí)行任務(wù)的重要依據(jù)。巡視機器人在巡視過程中，反饋變電站的狀態(tài)信息，為評價變電站狀態(tài)提供依據(jù)，有助于在最短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)變電站環(huán)境內(nèi)的安全隱患。對于可能存在隱患的變電站，將其設(shè)置為變更狀態(tài)并調(diào)整部分巡視計劃。在獲取變電站的狀態(tài)后，由巡視機器人確定具體的巡檢范圍，部分巡視項目可能不存在自動告警提示，借助巡視機器人加大對這部分項目的巡視力度，及時發(fā)現(xiàn)這些項目可能存在的隱患，為處理隱患爭取時間，這類項目包括充氣設(shè)備、大負荷變壓器等等。在極端天氣頻繁發(fā)生的時段、設(shè)備處于非常規(guī)運行狀態(tài)或者試運行階段時，需要及時調(diào)整巡檢狀態(tài)并要求巡視機器人開展巡視工作，根據(jù)巡視機器人反饋的實時數(shù)據(jù)掌握處于關(guān)注狀態(tài)的設(shè)備項目的具體情況。

（2）巡視路徑設(shè)置。巡視機器人巡視路徑的設(shè)置，以設(shè)置觀測點作為先決條件。由于變電站常見的設(shè)備缺陷屬于熱缺陷范疇，處理熱缺陷過程通常采用紅外測溫技術(shù)。因此高度重視變電站巡檢過程中的溫度因素，根據(jù)溫度與設(shè)備異常之間的關(guān)系確定巡視觀測點。利用巡視機器人，理論上可以覆蓋變電站的全部設(shè)備，在掌握設(shè)備運行狀態(tài)和溫度因素的基礎(chǔ)上，總結(jié)變電站設(shè)備的熱缺陷現(xiàn)象并探討原因。巡視機器人判斷設(shè)備熱缺陷時，可以借助表面溫度、相對溫差、檔案數(shù)據(jù)等多種要素，通過溫度變化、溫差變化或者與歷史檔案數(shù)據(jù)的對比，確定變電站設(shè)備是否發(fā)生熱缺陷。巡視機器人內(nèi)部整合了數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，能夠在短時間內(nèi)快速分析大量相關(guān)數(shù)據(jù)，提升數(shù)據(jù)分析效率;運維人員也可以借助巡視機器人的數(shù)據(jù)存儲優(yōu)勢，在最短時間內(nèi)拿到并分析數(shù)據(jù)。定位巡視觀測點的過程，以確定熱缺陷為首要條件，通過相對溫差確定熱缺陷性質(zhì)，并進一步確定溫度觀測點。

2.巡檢任務(wù)執(zhí)行。巡視機器人執(zhí)行任務(wù)的過程，嚴格按照既定的巡視路線。巡視機器人開始工作前，需要設(shè)定本次巡檢任務(wù)的時間長度、路徑、觀測點等具體要素，操作人員使用控制軟件操作巡視機器人。通過巡視機器人，可以獲取所有設(shè)備部件溫度信息，而且數(shù)據(jù)信息的獲取是及時精準的。獲取設(shè)備紅外測溫結(jié)果后，通過分析數(shù)據(jù)確定設(shè)備的缺陷，同時自動發(fā)出告警信號。在巡視機器人的控制體系中，能夠獲取巡視機器人執(zhí)行任務(wù)反饋的數(shù)據(jù)信息，凸顯巡檢任務(wù)執(zhí)行的實時性特征。巡視機器人在發(fā)出報警信息的同時，會向工作人員給予相關(guān)提示，確保人員能夠及時接收報警信號。后臺控制體系可以獲取目標巡視設(shè)備的當前狀態(tài)，如果被巡視的變電站設(shè)備存在異常，則會通過報警信號體現(xiàn)出狀態(tài)的差別。因此巡視機器人內(nèi)置聲波識別功能，能夠靈敏認知并分析變電站設(shè)備的異常聲音分量，通過分析異常聲音的音波確定變電站設(shè)備的具體狀態(tài)。

3.巡檢數(shù)據(jù)分析。在巡視機器人執(zhí)行任務(wù)完畢后，形成一系列變電站設(shè)備巡檢數(shù)據(jù)，為分析變電站設(shè)備以及變電站的整體情況提供依據(jù)。反饋的數(shù)據(jù)信息體現(xiàn)為數(shù)據(jù)報表，同時包括對設(shè)備缺陷的具體分析以及發(fā)出的報警記錄，另外包括設(shè)備監(jiān)控點的具體信息以及變電站環(huán)境數(shù)據(jù)信息。通過監(jiān)控點數(shù)據(jù)獲取設(shè)備紅外測溫信息、歷史記錄、設(shè)備聲音數(shù)據(jù)等信息，信息來源均為巡視機器人;數(shù)據(jù)報表中包括變電站設(shè)備的屬性信息以及巡視任務(wù)的相關(guān)信息，實現(xiàn)設(shè)備與巡視任務(wù)記錄的整合，方便開展綜合評價。

二、巡視機器人應(yīng)用優(yōu)勢

1.實時性。巡視機器人的巡視過程與數(shù)據(jù)回傳過程緊密相連，有效避免人工巡視存在的數(shù)據(jù)誤差現(xiàn)象，體現(xiàn)變電站巡檢的實時、快速特征，并充分利用無線互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢。

2.客觀性。巡視機器人執(zhí)行任務(wù)的過程中采用模式識別技術(shù)，能夠充分利用紅外測溫結(jié)果，對存在熱缺陷的變電站設(shè)備進行精準定位并發(fā)出報警信號。

3.精準性。巡視機器人讀數(shù)過程完全規(guī)避環(huán)境內(nèi)自然因素的影響，能夠在任何環(huán)境中精準獲取數(shù)據(jù)信息。

4.經(jīng)濟性。巡視機器人的應(yīng)用，有效控制變電站運檢過程的成本開銷。傳統(tǒng)變電站設(shè)備巡檢體系，需要人員在不同變電站之間來回穿梭;由于相鄰變電站必然存在一定距離，部分相鄰變電站的間距甚至很遠，其中導致的時間成本非?？捎^，實際上造成變電站巡檢的成本支出。采用巡視機器人進行巡檢，意味著人力成本支出被顯著壓縮。巡視機器人能夠更快地完成相鄰變電站之間的穿梭任務(wù)，顯著提升巡檢任務(wù)執(zhí)行效率;“效率就是效益”，巡視機器人帶來的時間效益值得關(guān)注。

5.效率性。巡視機器人在提升巡檢效率方面的作用非常顯著，不僅降低運維班組的出工人次，同時還能大幅度提升同等長度時間段內(nèi)的巡視次數(shù)。

結(jié)束語：巡視機器人應(yīng)用帶來顯而易見的優(yōu)勢，同時指明了變電站巡檢的未來發(fā)展方向。電力巡檢部門要認識到巡視機器人的價值，在巡檢工作中積極應(yīng)用巡視機器人，不斷探索巡視機器人應(yīng)用新思路，進一步發(fā)掘巡視機器人的價值。

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