無人值守配電站智能巡檢機器人的應用與運維

徐祝明

（億嘉和科技股份有限公司，江蘇 南京210012）

無人值守配電站這一概念是基于“無人值守變電站”基礎上衍生而來的，是在變電站中使用智能巡檢技術(shù)之后，發(fā)現(xiàn)智能巡檢技術(shù)的重要作用，從而將其運用于配電站中。在實際應用過程中，工作人員要深入把握“無人值守配電站”這一概念，分別從應用、運維的角度出發(fā)，思考智能巡檢機機器人的應用結(jié)構(gòu)、應用設備及功能實現(xiàn)，分別提出軌道結(jié)構(gòu)分析、本體結(jié)構(gòu)分析、智能化配套設備安裝與聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建，以此建立健全的無人值守智能巡檢機器人應用體系，凸顯智能巡檢技術(shù)的應用價值。之后，工作人員需要認識到智能機器人運行過程中可能受到的影響，提出智能巡檢機器人運維管理機制，以此維護機器人的運行狀態(tài)，保證良好的運行狀態(tài)，為工作人員提供精準、實時、可靠的巡檢數(shù)據(jù)，提升配電站運行管理現(xiàn)代化水平[1]。

1 無人值守配電站智能巡檢機器人應用價值及應用背景

在傳統(tǒng)配電站的日常管理中，需要工作人員通過人工巡檢的方式完成對配電站內(nèi)設備運行狀態(tài)的掌控，獲取相應的運行數(shù)據(jù)。這種方式雖然能夠在一定程度上實現(xiàn)管理目標，但是其具有勞動強度加大、工作效率低、人員需求量較多、檢測失誤率較大、巡檢手段單一的特點，且受外部環(huán)境因素影響較大，整體巡檢水平較低，存在一定的落后性。結(jié)合巡檢系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)分析，可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)巡檢工作中的監(jiān)控系統(tǒng)存在較大的盲區(qū)，無法實現(xiàn)對配電站的全方位、無死角監(jiān)控，不能夠滿足“全覆蓋”的監(jiān)控要求。

在智能電網(wǎng)概念提出之后，各地區(qū)有關單位紛紛引進傳感器設備、測量技術(shù)、智能化設備與技術(shù)，深入開發(fā)電力系統(tǒng)智能潛力，安裝多種智能檢測裝置，構(gòu)建智能識別與聯(lián)動系統(tǒng)。在配電站中應用智能巡檢機器人，能夠有效彌補傳統(tǒng)巡檢工作的不足，優(yōu)化巡檢模式，實現(xiàn)7 d×24 h的高頻率、無人化巡檢，充分發(fā)揮現(xiàn)代科技優(yōu)勢，打造全天候、高精度、高靈活性的無人值守配電站智能巡檢系統(tǒng)，維護配電站的穩(wěn)定運行，提升地區(qū)配電服務水平[2]。

2 無人值守配電站智能巡檢機器人的應用

在無人值守配電站中應用智能巡檢機器人，建議工作人員要關注機器人安裝與應用的全過程，比如：機器人行走軌道、機器人本體結(jié)構(gòu)、配套智能化設備安裝工程、聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)、功能系統(tǒng)設計等。

2.1 機器人行走軌道結(jié)構(gòu)分析

機器人行走軌道是無人值守配電站智能巡檢機器人應用的基礎結(jié)構(gòu)，也是機器人應用的關鍵環(huán)節(jié)之一?？紤]到配電站已經(jīng)建成的實際情況，工作人員要盡可能的避免在地面安裝行走軌道的情況，避免觸碰地下埋設的電纜，同時結(jié)合配電站空間狹小的情況，引進懸掛式機器人吊軌，搭配懸掛式機器人，以此提升機器人驅(qū)動控制的準確性，提高巡檢效率，避免機器人的應用影響配電站的原本運行模式[3]。

2.2 智能巡檢機器人本體結(jié)構(gòu)分析

在無人值守配電站中應用智能巡檢機器人，工作人員需要重點關注機器人的本體結(jié)構(gòu)，優(yōu)化機器人本體設計，保證其具有豐富功能，滿足配電站的日常管理需求。在實際過程中，工作人員需要在機器人內(nèi)部設置傳感控制電路模塊、升降控制電路模塊、云臺控制模塊、載波通信模板，以此實現(xiàn)機器人與上位機之間的數(shù)據(jù)交互，凸顯智能巡檢機器人的數(shù)據(jù)采集與傳輸功能。工作人員可以在其中安裝紅外熱成像儀、可見光相機等，形成共體雙向結(jié)構(gòu)，同時檢測兩側(cè)配電柜設備，有效提高巡檢效率[4]。

2.3 配套智能化設備安裝工程

首先，需要完成視頻圖像識別系統(tǒng)安裝，結(jié)合原有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，加入圖像識別機制、定位模塊與智能拍攝設備，對配電站內(nèi)的儀表盤、傳感器、關鍵設備進行監(jiān)控，自動識別設備外觀及運行狀態(tài)，將其與正常數(shù)據(jù)進行對比分析，以此發(fā)現(xiàn)設備故障情況，發(fā)起故障警告，實現(xiàn)配電站內(nèi)的智能化管理。其次，安裝局部放電監(jiān)測系統(tǒng)；工作人員利用局部放電傳感器對局部放電進行自動檢測，同時設置帶電檢測功能，將局部放電數(shù)據(jù)資料實施傳輸?shù)娇刂浦行?，形成自動可視化圖示，呈現(xiàn)完整監(jiān)測數(shù)據(jù)，為工作人員提供智能分析與診斷報告[5]。

2.4 配電站所聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)

聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)是無人值守配電站自動監(jiān)測系統(tǒng)中的重要構(gòu)成部分，也是智能巡檢機器人系統(tǒng)的關鍵構(gòu)成。結(jié)合目前配電站中監(jiān)控設備不具備聯(lián)網(wǎng)功能的實際情況，工作人員在本次建設中安裝了聯(lián)動控制設備，實現(xiàn)對配電站內(nèi)設備的智能化控制。工作人員安裝了無線功能的監(jiān)控設備，對配電站內(nèi)設備發(fā)熱情況、載流量、功率的監(jiān)控設備進行安裝，智能巡檢機器人則能夠讀取這些監(jiān)控設備的信息，實現(xiàn)與門禁系統(tǒng)、風機系統(tǒng)、水泵裝置與空調(diào)系統(tǒng)的聯(lián)動控制，具備監(jiān)控視野內(nèi)的智能分析功能，在出現(xiàn)非法入侵等情況時自動發(fā)出警告、鎖死門禁系統(tǒng)[6]。

3 無人值守配電站智能巡檢機器人的運維管理

3.1 明確運維流程，規(guī)范巡檢管理

工作人員要明確智能巡檢機器人系統(tǒng)的運維管理流程，明確各個環(huán)節(jié)的運維要求與標準，以此規(guī)范機器人的管理工作。要設定機器人巡檢對象、巡檢范圍，提出具體的參數(shù)指標，在巡檢機器人運行之后，需要按照預設的程度進行自動巡檢，結(jié)合現(xiàn)場實際情況設定相應的巡檢任務，利用控制后臺下發(fā)任務。可以設置對比巡檢機制，查看巡檢報表，深入專題分析，分析巡檢機器人工作的歷史曲線圖，及時發(fā)現(xiàn)異常趨向，對其進行預處理與干預，以此維護智能巡檢機器人的有效運行狀態(tài)[7]。

3.2 優(yōu)選巡檢模式，實現(xiàn)全時段值守

建議工作人員要優(yōu)選合適的巡檢模式，設定巡檢時間，實現(xiàn)全時段值守。在實際過程中，建議工作人員利用控制臺獲取智能巡檢機器人的巡檢行為數(shù)據(jù)，設定機器人的例行巡檢、快讀巡檢、重點巡檢、特殊巡檢等巡檢類別，設定巡檢周期、時間、觸發(fā)條件及任務模式；設置全時段巡檢模式，促使巡檢機器人實時作業(yè)，以便于工作人員獲取配電站的運行信息。

4 結(jié)語

綜上所述，要想構(gòu)建無人值守配電站，智能巡檢機器人是關鍵構(gòu)成之一，如何充分發(fā)揮智能巡檢機器人的作用，是工作人員需要重點思考的問題。在實際應用過程中，智能巡檢機器人能夠有效代替運維巡檢人員，實時監(jiān)測配電站內(nèi)的電力設備，分析各設備的運行狀態(tài)，檢測設備的工作溫度、異常振動等情況，及時發(fā)現(xiàn)故障風險，保證工作人員能夠第一時間處理問題，將故障風險扼殺在搖籃中，避免出現(xiàn)配電故障，充分滿足群眾的電力使用需求。為了更好的實現(xiàn)無人值守配電站智能巡檢機器人的使用有效性，工作人員優(yōu)化設計運維管理機制，明確智能巡檢機器人的運維流程、巡檢模式與異常處理機制，以此維護機器人的運行過程，提升運維管理水平，推動配電站的智能化發(fā)展進程。