智能機(jī)器人在變電站中的應(yīng)用

摘要：本文探討了智能機(jī)器人的構(gòu)成，分析了智能機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用，研究了智能機(jī)器人在變電站中的功能應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能機(jī)器人;變電站;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP242.6 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1007-9416（2020）06-0000-00

0 引言

變電站機(jī)器人的應(yīng)用，融合了當(dāng)前最先進(jìn)，最高端的技術(shù)，這樣可通過(guò)不同的技術(shù)設(shè)備，詳細(xì)檢測(cè)變電站的溫度、聲音、外觀等，對(duì)其是否存在問(wèn)題和缺陷給予判斷，在一定程度上提高了變電站的管理穩(wěn)定性，并強(qiáng)化了安全保障。同時(shí)，機(jī)器人的應(yīng)用十分靈活、便捷，不會(huì)對(duì)環(huán)境狀態(tài)等產(chǎn)生任何的影響，有利于工作質(zhì)量水平的提升，降低了人工成本，是變電站未來(lái)發(fā)展以及建設(shè)過(guò)程中必不可少的應(yīng)用內(nèi)容。

1 智能機(jī)器人的構(gòu)成

基站、機(jī)器人移動(dòng)站以及通信共同構(gòu)成了智能機(jī)器人系統(tǒng)，基站屬于機(jī)器人的監(jiān)控后臺(tái)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)便是機(jī)器人的大腦，可借助windows系統(tǒng)以及C語(yǔ)言對(duì)象對(duì)程序進(jìn)行編寫，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的識(shí)別、圖像處理、數(shù)據(jù)等相關(guān)功能，并接受監(jiān)控畫面以及傳輸設(shè)備信息。借助自身的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)其進(jìn)行分析整合，從而對(duì)變電站的整體功能是否存在異常情況給予判斷;機(jī)器人移動(dòng)站，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)便是機(jī)器人的身體，可以采集現(xiàn)場(chǎng)的圖片以及聲音等，也會(huì)讀取設(shè)備儀表當(dāng)中的數(shù)據(jù)，并測(cè)量?jī)?nèi)部的溫度以及光照等情況，對(duì)變電站內(nèi)部可以開(kāi)展全方位的監(jiān)控;通信站，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)便是機(jī)器人內(nèi)部的循環(huán)系統(tǒng)，可以將其分為兩種，一種為基站無(wú)線網(wǎng)橋，另一種為移動(dòng)站無(wú)線網(wǎng)橋?；疽约皺C(jī)器人移動(dòng)站都可以把接收以及反饋的信息通過(guò)通信站實(shí)施傳遞，保障信息交流在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，最典型的實(shí)例便是，如果機(jī)器人電量不足，便會(huì)通過(guò)系統(tǒng)傳遞信息，自動(dòng)回到充電室進(jìn)行充電作業(yè)，這樣對(duì)于整體動(dòng)作功能實(shí)現(xiàn)，起到了很大的保障作用[1]。

2 智能機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 曲線分析技術(shù)

初期機(jī)器人對(duì)于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)比較簡(jiǎn)單，之后利用人工的方式分析數(shù)據(jù)，便能檢測(cè)設(shè)備是否正常，其中重要標(biāo)準(zhǔn)便是溫度，可以借助溫度的變化，判斷設(shè)備是否出現(xiàn)異常。因?yàn)樵O(shè)備在運(yùn)行時(shí)，其負(fù)荷會(huì)有相應(yīng)的變化，最為顯著的現(xiàn)象便是溫度，產(chǎn)生的波動(dòng)會(huì)相對(duì)大一些，但負(fù)荷出現(xiàn)變化情況，也屬于設(shè)備正常運(yùn)行的一種普通現(xiàn)象，一般不需要考慮。但是，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)缺陷或者發(fā)生老化時(shí)，溫度產(chǎn)生的波動(dòng)會(huì)比較大，便有可能出現(xiàn)異常，這是利用智能機(jī)器人，借助曲線分析技術(shù)，可對(duì)每日溫度實(shí)施檢測(cè)，提交溫度報(bào)告，并將其自動(dòng)保存在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)裝置中，借助溫度報(bào)告、數(shù)據(jù)的考量分析，在建立常規(guī)曲線圖，并保留在數(shù)據(jù)庫(kù)中。一旦這一曲線圖有任何異常，便會(huì)構(gòu)建另外的曲線，接著智能對(duì)比分析兩條曲線，可判斷出哪條曲線為異常曲線，也就是因?yàn)樵O(shè)備缺陷導(dǎo)致的，該項(xiàng)技術(shù)對(duì)于智能機(jī)器人分析數(shù)據(jù)的水平提升，有著非常大的幫助[2]。

2.2 模式識(shí)別技術(shù)

模式識(shí)別技術(shù)，就是機(jī)器人觀察外界的眼睛，利用視覺(jué)功能，全面掌控變電站。同時(shí)，通過(guò)濾波技術(shù)，可使監(jiān)控變電站時(shí)的不良環(huán)境因素有所控制，這樣在惡劣天氣，或者光照非常強(qiáng)的情況下，也會(huì)有非常清晰的監(jiān)控效果;其次，實(shí)施人工檢測(cè)過(guò)程中，最明顯的缺陷便是精準(zhǔn)度不高，產(chǎn)生這一誤差的關(guān)鍵性因素是運(yùn)維人員不能對(duì)觀測(cè)距離把控的非常精準(zhǔn)，加之不同的位置，導(dǎo)致了最終結(jié)果的精準(zhǔn)性不強(qiáng)。機(jī)器人當(dāng)中的模式識(shí)別技術(shù)，利用算法、智能分辨率、導(dǎo)航，定位精準(zhǔn)性非常高，每日會(huì)在相同的地點(diǎn)檢測(cè)，檢測(cè)目標(biāo)也會(huì)自動(dòng)鎖定。例如：隔離刀閘、數(shù)據(jù)儀表等，也可以針對(duì)不同的設(shè)備同時(shí)檢測(cè)，并且不會(huì)由于多個(gè)檢測(cè)目標(biāo)，對(duì)某個(gè)單體數(shù)據(jù)造成影響。所以借助智能機(jī)器人的模式識(shí)別技術(shù)，使得檢測(cè)工作的精準(zhǔn)率有了很大的提升[3]。

2.3 無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)

早期的機(jī)器人采用磁性導(dǎo)軌技術(shù)，通過(guò)不同導(dǎo)軌磁條信息內(nèi)容，反饋給機(jī)器人，執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作行為，由于維護(hù)與磁條敷設(shè)存在很大程度的客觀限制，該項(xiàng)技術(shù)屬于關(guān)鍵性藝術(shù)，已慢慢被無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)所取代，被稱之為RFID。在日常工作當(dāng)中，機(jī)器人需要轉(zhuǎn)彎、探視噪聲等等，為了使各項(xiàng)動(dòng)作高質(zhì)量完成，會(huì)在巡視道路上，設(shè)置好相應(yīng)的RFID標(biāo)簽。機(jī)器人觸碰到標(biāo)簽，便會(huì)讀取信息，在感應(yīng)電流的幫助下，發(fā)送任務(wù)給智能機(jī)器人，之后代碼翻譯會(huì)解讀任務(wù)，在內(nèi)部的執(zhí)行器上發(fā)送，最后完成相應(yīng)的動(dòng)作。該項(xiàng)技術(shù)對(duì)機(jī)器人的日常行為控制非常關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)動(dòng)作的關(guān)鍵性基礎(chǔ)。

3 智能機(jī)器人在變電站中的功能應(yīng)用

3.1 報(bào)警功能

智能機(jī)器人，最典型的功能便是發(fā)出故障警報(bào)，這對(duì)于設(shè)備維修產(chǎn)生的現(xiàn)實(shí)意義非常重要。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有動(dòng)物或者人侵入電力系統(tǒng)時(shí)，機(jī)器人便會(huì)借助通信站，將警報(bào)自動(dòng)發(fā)向監(jiān)控中心，即使變電站內(nèi)沒(méi)有人員，也會(huì)通過(guò)監(jiān)視中心，對(duì)設(shè)備的異常情況進(jìn)行觀察。如果機(jī)器人自身有斷電或者故障產(chǎn)生，會(huì)將警報(bào)發(fā)出，那么在關(guān)機(jī)之前會(huì)將已經(jīng)巡檢完成的信息存儲(chǔ)好，不會(huì)對(duì)變電站的正常工作造成影響。所以自動(dòng)發(fā)出報(bào)警系統(tǒng)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，方便第一時(shí)間檢修，降低相應(yīng)的損失[4]。例如：由于高溫天氣會(huì)使某些設(shè)備發(fā)生故障，機(jī)器人在巡視時(shí)利用傳感技術(shù)，將發(fā)生溫度變化異常的位置探測(cè)出來(lái)，確定其超出安全范圍之后，發(fā)出遠(yuǎn)程報(bào)警，相關(guān)負(fù)責(zé)人會(huì)第一時(shí)間收到通知，針對(duì)存在的故障實(shí)施處理。

3.2 控制功能

智能機(jī)器人具備一定的控制功能，并且十分靈活，可幫助巡檢管理人員減少相應(yīng)的工作量。例如：在開(kāi)關(guān)合閘設(shè)備過(guò)程中，巡檢人員可借助后臺(tái)當(dāng)中的操作系統(tǒng)手動(dòng)控制機(jī)器人，以便對(duì)機(jī)器人的工作實(shí)施遠(yuǎn)程操作，變電站遠(yuǎn)方設(shè)備工作實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，如果設(shè)備出現(xiàn)的故障比較小，趕赴現(xiàn)場(chǎng)需要花費(fèi)一定的時(shí)間，只要通過(guò)控制機(jī)器便可以通過(guò)機(jī)器檢修設(shè)備，使得檢修時(shí)間有所縮短，預(yù)防更大的事故出現(xiàn)。機(jī)器人具備的控制功能對(duì)于員工的工作強(qiáng)度有了很大的緩解，使得人員的工作壓力有所減輕。

3.3 巡視功能

變電站當(dāng)中的員工，可以借助聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、視覺(jué)，對(duì)設(shè)備是否發(fā)生故障給予判斷，其中智能機(jī)器人也會(huì)依照人的感官對(duì)故障實(shí)施判斷。變電站當(dāng)中，智能機(jī)器人的巡視功能非常強(qiáng)大，攝像機(jī)便類似于人眼功能，可以針對(duì)儀器表設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)。此外，機(jī)器人內(nèi)部安裝的六氟化硫檢測(cè)傳感器，其功能猶如人類的鼻子，可借助嗅覺(jué)對(duì)開(kāi)關(guān)內(nèi)是否有液體發(fā)生泄漏問(wèn)題給予監(jiān)測(cè);紅外測(cè)溫傳感器猶如人類的皮膚，具備一定的觸覺(jué)，可借助紅外線傳感技術(shù)，監(jiān)測(cè)設(shè)備當(dāng)中的火災(zāi)是否過(guò)熱。在環(huán)境比較惡劣的情況下，機(jī)器人可以取代人工巡視。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，變電站當(dāng)中的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜并且龐大，對(duì)其可靠性提出了更高要求，以往使用的人工檢測(cè)維修在一定程度上不能滿足現(xiàn)代化的需求，借助智能機(jī)器人可以針對(duì)變電站實(shí)施全方位，更加細(xì)致的檢測(cè)和監(jiān)控。但是當(dāng)前該項(xiàng)技術(shù)還有很大的提升空間，各項(xiàng)技術(shù)還需要不斷的深入探究，在未來(lái)智能機(jī)器人發(fā)揮出來(lái)的作用和價(jià)值會(huì)更加突出。

參考文獻(xiàn)

[1] 張亞.探討智能巡檢機(jī)器人在變電站戶外設(shè)備巡視的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2020（4）：168.

[2] 江淵，劉珍，張慕婕，等.機(jī)器人智能導(dǎo)航技術(shù)在變電站的研究與應(yīng)用[J].電工技術(shù)，2019（22）：126-127+142.

[3] 馬力，洪永健，趙燦輝.變電站智能機(jī)器人紅外測(cè)溫應(yīng)用研究[J].電工技術(shù)，2019（4）：49-50+53.

[4] 毛強(qiáng).智能機(jī)器人在變電站中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016（32）：42-43.

收稿日期：2020-05-08

作者簡(jiǎn)介：張晨愷（1986—），男，陜西西安人，本科，工程師，研究方向：變電運(yùn)維。