基于巡視機(jī)器人的變電站智能運(yùn)檢優(yōu)化研究

沈潔 王璠 陶穎

摘 要：在科技的支持之下，變電站運(yùn)行期間，巡視機(jī)器人得到了越來越廣泛的應(yīng)用，機(jī)器人的應(yīng)用提高了變電站運(yùn)行的質(zhì)量和效率，但是在實(shí)際的應(yīng)用中，由于變電站建設(shè)環(huán)境復(fù)雜，加之氣候以及技術(shù)等多重因素的制約，巡視機(jī)器人在應(yīng)用期間還存在有多種問題需要進(jìn)一步優(yōu)化處理。而文章嘗試對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行詳細(xì)的分析和論述，以求更好的發(fā)揮巡視機(jī)器人的作用，促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)事業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：巡視機(jī)器人;變電站;運(yùn)檢;智能

電力運(yùn)輸離不開變電站，變電站關(guān)系著電力運(yùn)輸?shù)某尚?。變電站朝著智能化的方向發(fā)展是未來變電技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)，一些地區(qū)已經(jīng)探索采用智能機(jī)器人進(jìn)行巡視，逐步取代了電力員工進(jìn)行巡視，而且智能機(jī)器人巡視的效率和質(zhì)量明顯的優(yōu)于人工巡視，受到了充分的肯定和推廣。但是在具體應(yīng)用中，由于外力因素的作用巡視機(jī)器人的應(yīng)用也存在有諸多局限性，下面筆者將對(duì)巡視機(jī)器人的優(yōu)化進(jìn)行詳細(xì)分析和論述。

一、變電站巡視機(jī)器人巡檢要求

1、巡檢內(nèi)容分析

日常運(yùn)行中，在使用巡視機(jī)器人對(duì)變電站各項(xiàng)工作開展情況進(jìn)行巡視時(shí)，巡視的內(nèi)容比較多，但主要的有進(jìn)出線架構(gòu)、變壓器、組合電器、斷路器等。

2、巡檢通道要求

使用巡視機(jī)器人開展巡檢工作時(shí)，實(shí)際上對(duì)于巡檢通道有著較高的要求，因?yàn)闄C(jī)器人的所有運(yùn)行程序都是提前設(shè)計(jì)好的，其不可能像人工巡視一樣，可以在外界情況出現(xiàn)變化時(shí)，及時(shí)的做出調(diào)整，規(guī)避各種風(fēng)險(xiǎn)。所以說，在設(shè)備應(yīng)用期間，其對(duì)于巡檢通道有著較高的要求。目前大部分巡視機(jī)器人采用的是磁導(dǎo)航的方式，因此在使用機(jī)器人進(jìn)行巡視就需要提前架設(shè)磁軌道，通過磁軌道引導(dǎo)機(jī)器人沿著既定的路線進(jìn)行檢查巡視，對(duì)軌道也有一些特殊的要求，需要進(jìn)行防水，還需要ABS封裝磁條，否則就難以保證智能機(jī)器人沿著軌道準(zhǔn)確的進(jìn)行巡視和檢查。避免各類巡檢事故的發(fā)生。在具體應(yīng)用中需要滿足以下方面的要求：

一是結(jié)合變電站實(shí)際情況做好巡視通道設(shè)計(jì)布局工作，保證所有需要巡檢的項(xiàng)目和緩解都能夠被順利巡檢，促使巡視機(jī)器人穩(wěn)定高效的運(yùn)行。

二是在選擇巡檢通道時(shí)應(yīng)當(dāng)小心謹(jǐn)慎，保證機(jī)器人在通道內(nèi)行走時(shí)不會(huì)出現(xiàn)較大的顛簸，同時(shí)相鄰巡視通道之間還需互相銜接，巡視軌道的高度差要小于1CM。

三是通道的寬度不小于1.2㎝，坡度不大于6°，散水角度為1%-2%。

四是要做好巡視通道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，在巡視通道具體建設(shè)期間，可以參考變電站的實(shí)際情況，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。

五是通道機(jī)器人?？奎c(diǎn)與監(jiān)測(cè)表距離小于15CM，距離相應(yīng)紅外檢測(cè)設(shè)備的小于30㎝。只有保持好所要求的的距離和角度，機(jī)器人才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，否則就會(huì)出現(xiàn)故障，影響巡視。

六是通道采用環(huán)繞主變等設(shè)備更方便巡視工作開展。

二、變電站中智能機(jī)器人巡檢現(xiàn)狀及問題

1、設(shè)備儀表布置不夠科學(xué)合理

設(shè)備儀表布置不夠科學(xué)合理是導(dǎo)致機(jī)器人巡檢效果不理想的重要原因，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，一是設(shè)備儀表方向布置沒有朝向就近的巡視道路，有的是額外增加巡檢通道，與原定目標(biāo)不一致。二是部分儀表出現(xiàn)比較嚴(yán)重的傾斜，這種傾斜導(dǎo)致機(jī)器人難以正確的進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)。三是儀表位置不對(duì)，在巡視機(jī)器人開始檢測(cè)時(shí)沒有充分的將儀表暴露出來，檢測(cè)數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，存在疏漏。四是儀表位置距離過遠(yuǎn)，超過機(jī)器人的正常檢測(cè)范圍距離，必須要工作人員額外增加巡檢通道，才能順利的完成檢測(cè)工作。

2、電纜槽盒、支架位置不合適

機(jī)器人在一些復(fù)雜氣候條件下也能夠進(jìn)行工作，這是機(jī)器人巡視的主要優(yōu)點(diǎn)，其對(duì)于外部緩解的要求相對(duì)來說是比較高的，因?yàn)闄C(jī)器人的所有運(yùn)行程序都是事先設(shè)定好的，其不可能像人腦那樣靈活多變，在遇到一些緊急情況其無法自行調(diào)整和規(guī)避。對(duì)于設(shè)計(jì)生產(chǎn)廠家來說，雖然其以及對(duì)于巡視機(jī)器人的用途及作用等進(jìn)行了充分的分析，但是其可能存在有施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況了解不顧充分，機(jī)器人路徑問題考慮少以及運(yùn)行人員的方便性等多種問題，僅僅只是簡(jiǎn)單的按照機(jī)器人設(shè)備基本功能需求開展各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作，導(dǎo)致機(jī)器設(shè)備在應(yīng)用期間問題頻出，其主要表現(xiàn)在以下領(lǐng)域：一是機(jī)器人在通道上正常巡檢，通道上有不明遮擋物，導(dǎo)致機(jī)器人的正常路徑被阻擋。二是部分巡視機(jī)器人功能不齊全，需要人工輔助開展各項(xiàng)巡檢工作，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)智能巡檢的覆蓋率沒有達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)需求，導(dǎo)致巡視機(jī)器人工作強(qiáng)度相對(duì)比較大。三是對(duì)工作人員的巡檢的方便性造成了一定的影響。

三、巡視機(jī)器人的變電站智能運(yùn)檢優(yōu)化措施

1、定期檢查調(diào)整表計(jì)朝向及高度

為了保證巡檢機(jī)器人作用的發(fā)揮，必須要對(duì)表計(jì)朝向及高度等進(jìn)行調(diào)整，首先要做好表計(jì)巡檢通道調(diào)整工作，這樣可以有效的保證所采集到的是正面圖像。其次，部分變電站的外部環(huán)境相對(duì)比較復(fù)雜，使用巡視機(jī)器人進(jìn)行巡檢存在疏漏是在所難免的，針對(duì)這一類問題，需要先明確變電站環(huán)境，然后在條件允許的情況下，爭(zhēng)取將表計(jì)集中布置。以便于巡檢工作的順利開展。三是針對(duì)位置比較高，檢測(cè)難度大的表計(jì)，在正式的巡檢工作開展之前，需要對(duì)表計(jì)進(jìn)行梳理，調(diào)整好表計(jì)的角度和高度，保證機(jī)器人能夠順利實(shí)施各項(xiàng)巡檢工作，減少遮擋。

2、預(yù)留巡視通道

設(shè)備廠家在布置設(shè)備支架、爬梯以及其他巡檢時(shí)可能會(huì)用到的基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，要盡可能的保證巡檢通道的暢通和順直，降低巡檢通道設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，促使巡檢工作的順利進(jìn)行。在建設(shè)通道時(shí)要進(jìn)行提前的設(shè)計(jì)和預(yù)留，防止二次返工建設(shè)增加不必要的開支和浪費(fèi)，這樣不但會(huì)加大投入，同時(shí)還將會(huì)影響巡檢工作的順利實(shí)施。三是為了進(jìn)一步節(jié)省投資和成本支出，巡檢通道在建設(shè)時(shí)還應(yīng)當(dāng)充分的考慮變電站的實(shí)際運(yùn)行情況，比如說主道路和電纜溝布置，減少對(duì)機(jī)器人巡檢專用通道的設(shè)置，使得巡檢機(jī)器人的運(yùn)用常態(tài)化。

3、做好標(biāo)高設(shè)定工作

不同設(shè)計(jì)院或者是生產(chǎn)廠家在對(duì)巡檢機(jī)器人進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)風(fēng)格可能會(huì)有所差異，同時(shí)，變電站的位置、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及運(yùn)行條件等不同，其對(duì)于巡檢機(jī)器人的使用也提出了不同的要求。為了更好的滿足巡視機(jī)器人的使用需求，在對(duì)機(jī)器人進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，還需要做好標(biāo)高設(shè)定工作。CIS基礎(chǔ)高度一般需要高出場(chǎng)地150-200㎜，之所以如此，主要考慮的是積雪可能會(huì)對(duì)帶電距離產(chǎn)生的影響。同時(shí)，在對(duì)站內(nèi)道設(shè)置時(shí)， 考慮到機(jī)器人巡檢要求，一般情況下，CIS基礎(chǔ)、站內(nèi)道路和電纜溝應(yīng)當(dāng)高出場(chǎng)地統(tǒng)一數(shù)值為150㎜，這樣高度一致的情況下，巡檢工作也得以更加順利的展開。此外，還需做好巡視道路銜接方案設(shè)計(jì)，充分分析外部可能會(huì)對(duì)巡視工作產(chǎn)生影響的因素，將相關(guān)干擾因素剔除，保證電纜溝與道路之間能夠順利的銜接在一起，這樣能夠有效的降低巡檢難度，提高巡檢的效率和質(zhì)量。

總之，巡視機(jī)器人的應(yīng)用雖然給變電站的發(fā)展帶來了較大的便利，但是由于環(huán)境、機(jī)器人設(shè)計(jì)等多種因素的影響，巡視機(jī)器人在應(yīng)用時(shí)還存在有多種不足，因此，在其具體應(yīng)用過程中，還需做好設(shè)備的優(yōu)化，以便更好的發(fā)揮巡檢機(jī)器人的作用。

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