機(jī)器人自動(dòng)化在電廠巡檢中的落地與應(yīng)用

曹佳偉

摘要：巡回檢查是電廠運(yùn)行工作中非常重要的一項(xiàng)日常工作，目前大部分電廠依舊采用傳統(tǒng)人工巡檢的方式，這種借助簡(jiǎn)單的巡檢儀器，依靠自主感官的巡查方式對(duì)巡檢者的技術(shù)水平、工作經(jīng)驗(yàn)以及精神狀態(tài)都有很高的要求，所以“機(jī)器換人”應(yīng)運(yùn)而生。本文從實(shí)際出發(fā)，分析電廠巡檢工作的特點(diǎn)，結(jié)合最近幾年相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的突破，來(lái)探討一下機(jī)器人巡檢的可行性以及優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：電廠;巡檢;機(jī)器人

一方面，隨著人工智能、5G網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)不斷普及和應(yīng)用，并走向成熟，機(jī)器人巡檢的優(yōu)勢(shì)正在不斷加強(qiáng)，另一方面，電廠惡劣的運(yùn)行工況，高危高風(fēng)險(xiǎn)所存在的隱患，都進(jìn)一步的考驗(yàn)著人工巡檢的能力與水平。所以在日常巡檢中，通過(guò)各種傳感器，更加精準(zhǔn)地對(duì)設(shè)備參數(shù)、溫度、狀態(tài)進(jìn)行巡視，借助機(jī)器人幫助運(yùn)行工作人員去到危險(xiǎn)的環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)肉眼不易發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，是未來(lái)電廠巡檢發(fā)展的必然趨勢(shì)。

一、電廠人工巡檢過(guò)程中存在的問(wèn)題

電廠巡檢區(qū)域主要包括鍋爐本體及附屬設(shè)備、汽機(jī)房?jī)?nèi)部設(shè)備、升壓站變電站等一系列范圍，就目前的情況來(lái)看，電廠的運(yùn)行環(huán)境還是相對(duì)比較惡劣的，高溫，高壓，高輻射的影響時(shí)刻關(guān)乎著運(yùn)行人員的人身安全，而現(xiàn)在安全生產(chǎn)又始終放在第一位，所謂“不安全不生產(chǎn)”，作為運(yùn)行人員，如何在保證安全的情況下，將電力設(shè)備運(yùn)行的情況如實(shí)反映給集控站就顯得尤為重要。再者，運(yùn)行環(huán)境所產(chǎn)生的噪音以及高溫、腐蝕等干擾一定程度上加重了運(yùn)行工人的對(duì)運(yùn)行設(shè)備的工況判斷，這也極大地挑戰(zhàn)著巡檢人員的工作經(jīng)驗(yàn)以及當(dāng)時(shí)的精神狀態(tài)[1]。

電廠設(shè)備的運(yùn)行要求往往對(duì)精度的要求是比較高的，所以對(duì)于各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)抄錄、采集，跑、冒、滴漏現(xiàn)象圖片的收集，異常溫度、振動(dòng)、聲音檢測(cè)，項(xiàng)目類(lèi)別繁多，巡檢人員能否全面，正確地反饋異?，F(xiàn)象及數(shù)據(jù)，能否在第一時(shí)間，及時(shí)地對(duì)異?，F(xiàn)象發(fā)出警告，難度可想而知。

二、機(jī)器人巡檢的特點(diǎn)與優(yōu)越性

巡檢機(jī)器人在工業(yè)和電力領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其具有障礙物檢測(cè)與識(shí)別、自主作業(yè)規(guī)劃、自主越障、輸電線路和走廊的自主巡視、巡視圖像數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸、地面遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制、在線實(shí)時(shí)供電、后臺(tái)巡視等功能。部分巡檢機(jī)器人還有檢查運(yùn)行管理、分析和診斷的功能[2]?，F(xiàn)對(duì)主流的巡檢機(jī)器人優(yōu)點(diǎn)概括如下：

（一）主體輕便，可以應(yīng)對(duì)多種工作環(huán)境

巡檢機(jī)器人往往體積小巧，而且多采用耐高溫性材質(zhì)，它們可以去到很多巡檢人員無(wú)法去到的地方如狹小、高溫、含有輻射的環(huán)境中進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)，減輕了巡檢人員的工作難度。

（二）遠(yuǎn)距離，多數(shù)據(jù)高速傳輸

巡檢機(jī)器人一般配備有藍(lán)牙或者無(wú)線傳輸系統(tǒng)，通過(guò)傳輸系統(tǒng)，巡檢機(jī)器人就能在遠(yuǎn)端將數(shù)據(jù)傳回控制基站，再由基站對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算。由于傳輸通道的單一性，傳輸數(shù)據(jù)往往十分高效快捷，真正做到“無(wú)阻礙”高速傳輸，而且這種傳輸方式往往可以做到多數(shù)據(jù)并發(fā)、多端并發(fā)以及多端并收。

（三）極高的精確度及時(shí)效性

基于上一點(diǎn)所述的高速傳輸，巡檢機(jī)器人對(duì)于數(shù)據(jù)采集將擁有非常高的時(shí)效性，而且伴隨著這一時(shí)效性，數(shù)據(jù)的精確度也會(huì)相對(duì)于人工記錄所不可避免出現(xiàn)的誤差而高得多。

（四）可操作性、編譯性強(qiáng)

機(jī)器人巡檢的可編譯性決定了它的適配性同樣強(qiáng)悍，對(duì)于一些設(shè)備的調(diào)整，巡檢機(jī)器人的檢測(cè)路線和檢測(cè)數(shù)據(jù)往往都不是一成不變的，這就需要后期維護(hù)的時(shí)候?qū)ζ湓O(shè)定的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，而現(xiàn)在的巡檢機(jī)器人完全能勝任這一點(diǎn)。

（五）融合多種安全保護(hù)措施，安全可靠

由于巡檢機(jī)器人工作性質(zhì)以及工作環(huán)境的特殊性，所以對(duì)其的可靠性要求也很高，所幸現(xiàn)在大部分的巡檢機(jī)器人都擁有一套完善的自檢機(jī)制，并且大部分的機(jī)器人都進(jìn)行過(guò)防爆處理，安全性能得到了很好的保障。

（六）全天候的工作強(qiáng)度

巡檢機(jī)器人可以做到24小時(shí)待機(jī)或工作，通過(guò)設(shè)置巡檢周期和時(shí)間間隔，運(yùn)行人員可以更加靈活的安排工作并針對(duì)性地對(duì)自己想要加強(qiáng)監(jiān)視的領(lǐng)域或者時(shí)間段設(shè)置檢查頻率。

三、機(jī)器人巡檢所面臨的困難

（一）初期成本高，后期維護(hù)復(fù)雜

巡檢機(jī)器人作為高科技集成的產(chǎn)物，其初期投資相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較高的，而且設(shè)備精貴，內(nèi)部很多精密原件使它的抗振、抗壓能力較弱，一旦出現(xiàn)故障，影響日常工作不說(shuō)，維護(hù)起來(lái)也是比較復(fù)雜繁瑣。

（二）數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性差

基于現(xiàn)在電廠大多設(shè)在偏郊地區(qū)，廠房面積又大，這就導(dǎo)致電廠內(nèi)部無(wú)法做到全面無(wú)死角的信號(hào)覆蓋，巡檢機(jī)器人在邊移動(dòng)邊傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候也可能會(huì)遇到信號(hào)薄弱區(qū)而產(chǎn)生數(shù)據(jù)中斷甚至丟失，對(duì)數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生不必要的影響。

（三）抗干擾能力弱

由于當(dāng)前機(jī)器人數(shù)據(jù)傳輸都以藍(lán)牙或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為載體，當(dāng)多個(gè)巡檢設(shè)備在同一區(qū)域工作的時(shí)候，數(shù)據(jù)也有可能會(huì)互相干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)傳、夾帶等誤傳情況。

（四）缺乏自主判斷，易發(fā)生誤動(dòng)作

巡檢機(jī)器人與人工巡檢的最大區(qū)別就是，人工巡檢具有自主判斷能力，而機(jī)器人只會(huì)按照既定邏輯運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行狀況不穩(wěn)定，輕則停止工作，嚴(yán)重的，如果進(jìn)行誤操作，將導(dǎo)致不可逆的后果，為安全生產(chǎn)埋下了隱患。

四、未來(lái)機(jī)器人自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

最近幾年，人工智能領(lǐng)域一直在高速發(fā)展著。機(jī)器人以前存在的最大問(wèn)題是成本高昂、不能快速地執(zhí)行新任務(wù)或者適應(yīng)當(dāng)前工作中的變化。而過(guò)去的10年里，機(jī)器人技術(shù)發(fā)生了三大變化，即提高了機(jī)器人的靈活性、降低了成本并擴(kuò)大了潛在的市場(chǎng)規(guī)模。智能機(jī)械臂的問(wèn)世，一改機(jī)器人以往的不靈活性，讓它能勝任電力行業(yè)中的一些基礎(chǔ)操作。而無(wú)論是電池巡航能力還是5G通信技術(shù)的崛起也都將為機(jī)器人巡檢的落實(shí)添磚加瓦，刀片電池的研發(fā)一方面保證了電池容量，另一方面也保證了安全，而4G+5G的聯(lián)合通信，增加了小范圍數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。在高清成像方面，4K高清技術(shù)提供了更好的觀測(cè)體驗(yàn)。最關(guān)鍵核心的自動(dòng)控制理論的發(fā)展，也讓人機(jī)交互界面也更加的人性化。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，巡檢機(jī)器人對(duì)于電廠巡檢來(lái)說(shuō)好處頗多，在改善巡檢質(zhì)量的同時(shí)，也能響應(yīng)國(guó)家發(fā)展科學(xué)生產(chǎn)的口號(hào)。在電廠發(fā)展日新月異，新技術(shù)，新設(shè)備不斷投入運(yùn)用的形勢(shì)下，可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)人工智能一定會(huì)慢慢代替掉人工，而電廠巡檢質(zhì)量也會(huì)得到更好地保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]苗俊，尤志鵬，袁齊坤，等.智能巡檢機(jī)器人研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J].設(shè)備管理與維修，2019（24）：99-100.

[2]文宗林.智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀及問(wèn)題[J].低碳世界，2018，（11）：43-44.