新變電運(yùn)維智能巡檢技術(shù)研究

田鑫

摘 要：人員管控模式是變電站運(yùn)維工作的主觀能動(dòng)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的有效途徑，而具體的技術(shù)措施則是對(duì)人員管控模式的有效補(bǔ)充。如果能夠客觀合理的比較探索出變電運(yùn)維工作與電網(wǎng)發(fā)展的差距和優(yōu)劣，并且充分利用現(xiàn)有的裝備技術(shù)條件，對(duì)生產(chǎn)管理中的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行有效補(bǔ)充，便可以對(duì)變電站的運(yùn)維管控工作提供改進(jìn)方向和具體方法，以此加以推廣，對(duì)解決現(xiàn)有的人員數(shù)量與電網(wǎng)增速之間的矛盾，具有重要意義。

關(guān)鍵詞：超高壓變電站;電網(wǎng)設(shè)備;機(jī)器人技術(shù)

目前，由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)輸電方式提出了更高的要求，因此電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨更高要求，在以超高壓變電站為代表的大型變電站中，負(fù)責(zé)變電運(yùn)維的工作人員面臨的工作責(zé)任也更加繁重，同時(shí)，在電網(wǎng)建設(shè)不斷加速時(shí)期，人員增速遠(yuǎn)不及設(shè)備增速，單個(gè)運(yùn)維人員面對(duì)的設(shè)備數(shù)量逐漸增多，且設(shè)備的復(fù)雜程度也不斷加大，工作強(qiáng)度隨之增加：其次，由于智能電網(wǎng)的大力推廣，各種儀器儀表監(jiān)測(cè)裝置的不斷完善，局部設(shè)備的監(jiān)測(cè)手段近于完備，大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，一方面可以方便運(yùn)維人員對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，減輕工作負(fù)擔(dān)，但同時(shí)也加劇了對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)的依賴，一切的生產(chǎn)管理工作必須以檢測(cè)控制信息的準(zhǔn)確作為保證，另一方面現(xiàn)場(chǎng)采集大量的數(shù)據(jù)信息，產(chǎn)生了大量的重復(fù)性機(jī)械工作，降低了成產(chǎn)率，增大經(jīng)營(yíng)成本。在工業(yè)化領(lǐng)域，智能機(jī)器人已經(jīng)能夠替代一般人工，從事簡(jiǎn)單機(jī)械的工作，有效降低了生產(chǎn)成本。

針對(duì)以上有關(guān)情況存在如下問題：（1）人員增速滯后于設(shè)備增速，傳統(tǒng)的駐站留守管理方式將面臨人員減少而設(shè)備增多的問題，設(shè)備與運(yùn)維人員的比例將大大提升，工作強(qiáng)度將大大增加。電網(wǎng)設(shè)備的發(fā)展，必然導(dǎo)致運(yùn)行成本的增加，一味的追求人員增速，并不利于技術(shù)水平的發(fā)展，如果將大量的人力物力耗費(fèi)在簡(jiǎn)單基礎(chǔ)的工作上，會(huì)造成人力資源浪費(fèi)，同時(shí)工作人員的進(jìn)步積極性將大打折扣，不利于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。（2）隨著設(shè)備的增加以及發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全管控也更加復(fù)雜，傳統(tǒng)的管理方式和技術(shù)措施已難以適應(yīng)新的要求，無人值守與集中監(jiān)控的管理模式，解決了生產(chǎn)成本的問題，但是加大了人員與設(shè)備的距離，不利于對(duì)設(shè)備的精益管控，尤其是電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)變化是一個(gè)循序漸進(jìn)的量變過程，必須保證準(zhǔn)確的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)才能及時(shí)判斷問題，有效緩解安全生產(chǎn)壓力。（3）大多機(jī)器人，一般從事于工業(yè)化生產(chǎn)的機(jī)械性工作，基本以通過程序設(shè)定固定的重復(fù)性工作，需要人工對(duì)其進(jìn)行檢查、變電運(yùn)維工作不同于一般的工業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)，在實(shí)際工作中需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的狀況進(jìn)行有效的判斷，并且，大量數(shù)據(jù)的傳遞需要與網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行有效結(jié)合，所以說智能型機(jī)器人的應(yīng)用需要與具體行業(yè)實(shí)際情況進(jìn)行研究探索，以確保巧可靠。（4）當(dāng)前，機(jī)器人技術(shù)在變電運(yùn)維工作現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用功能，主要測(cè)量和檢查為主，與己有的測(cè)控技術(shù)有重疊，而離真正替代人工還有很大的差距?？傊?，設(shè)備的增多、發(fā)展方式的變化、信息量的增大及智能技術(shù)的推廣對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了新的要求，同時(shí)指出了新的方向。

首先，變電運(yùn)維工作的本質(zhì)是保證整體電網(wǎng)的可靠供電，超高壓輸電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完善將極大緩解運(yùn)維工作壓力，換句話說，由于輸電通道的豐富，原來不能停電的線路，現(xiàn)在可以有條件的臨時(shí)停電，并能夠保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)電能輸送基本不受影響。

在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱的情況下，遇到意外突發(fā)狀況（比如線路跳閘），要盡快排除故障并恢復(fù)送電，以防再遇到類似故障會(huì)造成整體電能輸送中斷，進(jìn)而影響供電可靠性。在此種條件下，恢復(fù)供電的速度是第一要求，即要求人員到位迅速，設(shè)備操作熟練，運(yùn)行環(huán)境熟悉。

隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的完善，電網(wǎng)抗擊外力的能力隨之提高，單一的線路跳閘故障難以對(duì)電網(wǎng)整體造成沖擊，遇到較為大面積的故障時(shí)，首要任務(wù)是確立優(yōu)先等級(jí)，首先確保電網(wǎng)的整體性能不被破壞，對(duì)電網(wǎng)整體的調(diào)控能力和運(yùn)維工作的技術(shù)水平提出更高要求。

另一方面，由于設(shè)備增速大大高于人員增速，對(duì)于設(shè)備的管控能力和技術(shù)水平同樣需要提升效率，一般來講設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)間接反應(yīng)其健康水平，傳統(tǒng)的機(jī)械抄表方式能夠保證設(shè)備狀態(tài)的覆蓋，但在大量的設(shè)備和龐大的數(shù)據(jù)面前，監(jiān)測(cè)的效率會(huì)降低，也就是說，由于人員對(duì)設(shè)備的比例降低，對(duì)故障的發(fā)現(xiàn)速度可能會(huì)減緩，甚至落后于故障的發(fā)生。

實(shí)際上，機(jī)械性的重復(fù)工作占據(jù)運(yùn)維工作的較大比例，而狀態(tài)的檢查、故障的分析離不開現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械性王作，換句話說，抄表、測(cè)溫、巡視一類的機(jī)械性重復(fù)工作是一切變電運(yùn)維工作的基礎(chǔ)。管理模式的提升方向就是提高工作效率，如何降低機(jī)械性重復(fù)工作占據(jù)的時(shí)間，通過新的技術(shù)手段能夠高效、準(zhǔn)確的把控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)，則成為工作制度改革的重點(diǎn)方向。對(duì)于運(yùn)維工作人員來說，最大的變化是工作地點(diǎn)的集中，在人員集中的前提下，如何讓反映設(shè)備狀態(tài)的信息更好的集中，決定了工作效率提升的成效。

當(dāng)前，機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用己在工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行了實(shí)踐推廣，能夠替代部分人工進(jìn)行工作，并依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了良好的效果;檢測(cè)技術(shù)已在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)成功進(jìn)行應(yīng)用。

就單一的對(duì)電力系統(tǒng)中來說，已有大量的精度較高的電氣信息，可為監(jiān)測(cè)設(shè)備性能的變化提供研究基礎(chǔ);且在此領(lǐng)域內(nèi)機(jī)器人技術(shù)已在輸電線路的運(yùn)維工作中承擔(dān)了大量的工作，應(yīng)用效果較為成熟;計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)研究也廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。此外，充電電池技術(shù)的發(fā)展也為室外設(shè)備作業(yè)提供了能源基礎(chǔ)。

在上述基礎(chǔ)和有關(guān)條件下，提出以適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)為前提，以提升變電運(yùn)維管控水平為中也，合理運(yùn)用現(xiàn)有的人員組成與技術(shù)裝各，完善提高智能機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)，積極探索全新的管理模式和技術(shù)方法，最終達(dá)到提升變電運(yùn)維的管控水平。

變電站在電網(wǎng)系統(tǒng)的能源輸送中發(fā)揮承上啟下的銜接連接作用，同時(shí)也是設(shè)備密集，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。主要體現(xiàn)在：

（1）以現(xiàn)有的人員結(jié)構(gòu)組成為和管理制度基礎(chǔ)，對(duì)各類變電設(shè)備的運(yùn)行管理實(shí)用性和貼合性較強(qiáng)，既不需要對(duì)人員進(jìn)行大規(guī)模的復(fù)雜培訓(xùn)，也不必對(duì)設(shè)備迸行大規(guī)模改造，研究探索成本比較低。

（2）依據(jù)當(dāng)前的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和檢修工作重點(diǎn)，可以探尋出在管理制度變化后，對(duì)變電運(yùn)維工作帶來的最根本性的變化，充分分析利弊效果，以此作為技術(shù)措施提升的目的，以便為制定更加有針對(duì)性的技術(shù)措施提供基礎(chǔ)依據(jù)。

（3）以當(dāng)前的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境為技術(shù)基礎(chǔ)，以新的管理方式帶來的變化為方向，對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，通過對(duì)管理制度變化的研究分析，結(jié)合以往的運(yùn)行狀態(tài)經(jīng)驗(yàn)，能夠有效的確定其具體的任務(wù)及標(biāo)準(zhǔn)，最大限度的替代人工工作量，同時(shí)將傳統(tǒng)運(yùn)維生產(chǎn)技術(shù)與新信息技術(shù)、圖像技術(shù)進(jìn)行結(jié)合形成一套綜合的智能巡檢系統(tǒng)，找準(zhǔn)重點(diǎn)提升改進(jìn)目標(biāo)，確保工作的可靠性、準(zhǔn)確性，真正做到高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

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