基于視覺導(dǎo)航的變電站智能巡檢機器人的研究

張路 陳云賓 王一帆

國網(wǎng)河南省電力公司檢修公司 河南鄭州 450000

科技進步給如今生活中的各方各面都帶來了新的變化，在電力行業(yè)，變電站智能巡檢機器人的運用越來越廣泛。機器人技術(shù)的應(yīng)用，極大地改善了目前變電站在巡檢維護方面的弊端。合理運用機器人技術(shù)能夠節(jié)約人工成本，減輕維護人員的日常工作任務(wù)。巡檢機器人主要是執(zhí)行巡檢任務(wù)，而智能巡檢機器人的巡查工作順利完成，提高工作效率，離不開視覺導(dǎo)航技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，因此，保證視覺導(dǎo)航技術(shù)的穩(wěn)定性十分必要。

1 視覺導(dǎo)航機器人在變電站中的具體應(yīng)用

1.1 定位導(dǎo)航作用

智能巡檢機器人在工作時主要依靠事先規(guī)劃好的路線行進，在一些預(yù)先設(shè)置的地方開展設(shè)備巡檢工作，智能巡檢機器人在導(dǎo)航過程中如果遇到障礙物，則會自動停止前進，同時向外發(fā)出信息，引起附近工作人員的注意。工作人員將巡檢機器人周邊的障礙物清理后，智能巡檢機器人會恢復(fù)之前的工作，繼續(xù)接下來的巡查任務(wù)[1]。智能巡檢機器人能夠成功探測附近障礙物，主要是運用了超聲傳感器。另外，智能巡檢機器人的一個優(yōu)勢是能夠通過視覺導(dǎo)航系統(tǒng)自行充電，不用人工操作，智能巡檢機器人能夠定位到充電插座，并且打開充電設(shè)備，在充電完成后自動關(guān)閉充電房門。

1.2 自動識別檢測與自主巡檢作用

智能巡檢機器人運用了多種先進設(shè)備，比如紅外熱成像儀，拾音器等，能夠及時將采集的內(nèi)容傳到后臺，達到監(jiān)控的目的。后臺工作人員可以隨時將智能機器人所拍攝的內(nèi)容調(diào)出研究。由于智能巡檢機器人擁有高清攝像機，因此能夠拍攝出清晰的圖案，并且支持遙控拍攝功能。同時，工作人員也可以提前設(shè)定好自動拍攝的地點，智能機器人就會在固定時間到達所設(shè)定的地點進行拍攝工作。智能機器人能夠自動識別并記錄變電設(shè)備的儀表讀數(shù)，同時判斷是否有危險因素。如果發(fā)現(xiàn)存在安全隱患，智能巡檢機器人會及時自動報警。在數(shù)據(jù)識別方面，智能巡檢機器人擁有極高的精度，通常會將誤差控制在5%以下。智能巡檢機器人能夠利用拾音器裝備對聲音進行采集，將變電站發(fā)出的噪聲發(fā)送給后臺，后臺工作人員通過對噪聲的研究能夠了解到相關(guān)設(shè)備的工作狀態(tài)，確保每個部件的運行正常。自主智能巡檢機器人擁有自主巡檢功能，相關(guān)操作比較簡單，主要是提前將機器人所要巡檢的路線設(shè)定完畢[2]。另外，智能巡檢機器人也支持遙控巡檢，也就是相關(guān)工作人員手動控制機器人完成巡檢工作。

2 變電站巡檢智能機器人的運用

過去的變電站巡檢工作一般是由相關(guān)工作人員來完成，由于工作人員需要精準(zhǔn)詳盡地檢查變電站設(shè)備，這樣的巡檢方式一方面加大了工作人員的工作量，另一方面也容易產(chǎn)生一些檢測過程中的問題，比如無法及時確定變電設(shè)備所出現(xiàn)的具體故障所在。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，在電力行業(yè)開始廣泛運用電腦技術(shù)，而智能巡檢機器人具有人工無法企及的優(yōu)勢。智能巡檢機器人能夠避免環(huán)境因素的影響，同時巡檢機器人的應(yīng)用能夠減少相關(guān)工作人員的值班量。在設(shè)置好巡檢路線之后，智能巡檢機器人能夠自動完成任務(wù)，確保變電設(shè)備運行正常。與其他機器人不同的是，變電站智能巡檢機器人更有針對性，專門應(yīng)用于電力領(lǐng)域，在實際運行過程中主要是完成對設(shè)備的日常檢測與維護[3]。變電站由于相關(guān)變電設(shè)備的工作量大，部分位置出現(xiàn)了老化的現(xiàn)象，人工進行巡檢有可能發(fā)生危險。而智能巡檢機器人的有效運用能夠避免一些安全事故，節(jié)省人力成本，同時讓工作效率得到進一步提升。

3 智能巡檢機器人的主要功能

智能巡檢機器人主要發(fā)揮與檢測相關(guān)的功能，搜尋設(shè)備漏洞，主要查找接頭的紅外測溫等。另外，利用可見光攝像儀能夠觀察設(shè)備的外表是否有漏油或生銹等問題發(fā)生，同時記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。智能巡檢機器人還能夠?qū)Πl(fā)現(xiàn)的設(shè)備問題進行剖析，并及時自動報警，引起工作人員的注意[4]。相關(guān)操作人員可以在后臺遠程控制智能巡檢機器人，對于校正開關(guān)位置等工作，智能機器人可以自行完成，不用人工操作。另外，在極端天氣情況下，智能機器人可能會停止相關(guān)巡檢功能，這時工作人員可以手動操作智能巡檢機器人，將沒有完成的工作進行下去。

4 結(jié)語

變電站的巡檢工作十分重要，智能巡檢機器人的主要工作是檢查電力故障，以往的巡檢工作主要是依靠人力來完成，然而由于需要檢查的設(shè)備過多，需要注意的事項繁雜，并且往往會出現(xiàn)重復(fù)的機械動作，因此容易引起相關(guān)工作人員身心疲憊。然而變電站的巡查工作不能有片刻馬虎，所以合理利用智能巡檢機器人十分必要，有利于改變現(xiàn)狀，減少巡檢工作人員的工作量，并且相對于人工檢測，智能機器人的巡檢能力更加具有優(yōu)勢。