變電站機(jī)器人巡檢系統(tǒng)管理創(chuàng)新與應(yīng)用

薛長征

摘 ?要：隨著機(jī)器人制造技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)行業(yè)，通過在變電站創(chuàng)新管理與應(yīng)用智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，使機(jī)器人可代替人工對室外高壓設(shè)備進(jìn)行巡測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的內(nèi)部熱缺陷、外部機(jī)械或電氣問題等，給運(yùn)行人員提供診斷電力設(shè)備運(yùn)行中的事故隱患和故障先兆的有關(guān)數(shù)據(jù)，有效降低運(yùn)維人員的勞動強(qiáng)度，降低變電站的運(yùn)維成本，提高巡檢作業(yè)的管理自動化和智能化水平。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人;設(shè)備巡測;替代人工;降低成本;智能化

中圖分類號：TM764.2 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）35-0045-02

1 ?概 ?述

隨著科技的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)不斷成熟和完善，智能巡檢機(jī)器人是推動超高壓電網(wǎng)智能化的創(chuàng)新型手段，通過使用變電站智能巡檢機(jī)器人替代人工完成變電站巡檢中遇到的急、難、險(xiǎn)、重和重復(fù)性工作。巡檢機(jī)器人可以攜帶紅外熱像儀、可見光CCD等有關(guān)的變電站設(shè)備檢測裝置，以自主和遙控的方式，在各種氣候條件下，按照固定的路線進(jìn)行巡檢，自動識別電力設(shè)備的內(nèi)部熱缺陷、外部機(jī)械或電氣問題（如：異物、損傷、發(fā)熱、漏油等），給運(yùn)行人員提供診斷電力設(shè)備運(yùn)行中的事故隱患和故障先兆的有關(guān)數(shù)據(jù)。

從設(shè)備系統(tǒng)安全角度來講，運(yùn)行人員在現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)備巡視，主要通過看、觸、聽、嗅等感官或者儀器去實(shí)現(xiàn)，并與積累經(jīng)驗(yàn)對照，從而判斷其運(yùn)行狀況，巡視成效好壞與巡視人員個(gè)人的業(yè)務(wù)素質(zhì)、工作態(tài)度及工作狀態(tài)有關(guān)，而使用智能巡檢機(jī)器人可以避免了人員業(yè)務(wù)素質(zhì)及工作狀態(tài)、工作環(huán)境的不統(tǒng)一等不確定因素，從而極大的提高了變電站安全運(yùn)行的可靠性。

應(yīng)用智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)可以提升變電站運(yùn)維管理實(shí)效，降低人力成本，提高人員工作效率和保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行為目標(biāo)，通過引進(jìn)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的高新技術(shù)并建設(shè)詳實(shí)有效的規(guī)范、制度，建立良好的運(yùn)維管理模式，解放人力，使得簡單的人力作業(yè)向自動化作業(yè)轉(zhuǎn)移，從而實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備運(yùn)維效率的提升，大幅度節(jié)約公司的運(yùn)維成本，實(shí)現(xiàn)無人值班管理模式的運(yùn)維實(shí)效，提升設(shè)備及電網(wǎng)的安全水平。

2 ?變電站機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的現(xiàn)場應(yīng)用

2.1 ?拓展應(yīng)用機(jī)器人巡檢系統(tǒng)，提升運(yùn)維管理的思路

①應(yīng)用變電站機(jī)器人巡檢系統(tǒng)，在福建檢修公司運(yùn)檢部帶頭下，提出“全面覆蓋、準(zhǔn)確可靠、約時(shí)高效”的應(yīng)用管理理念，實(shí)現(xiàn)提升運(yùn)維設(shè)備管理和人員管理的應(yīng)用目標(biāo)。巡檢機(jī)器人項(xiàng)目通過設(shè)置充沛適當(dāng)?shù)难矙z預(yù)置位、巡檢路徑，確保表計(jì)讀取全面覆蓋、測溫點(diǎn)全面覆蓋;確保獲取設(shè)備準(zhǔn)確可靠、模式識別數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠、遠(yuǎn)程發(fā)布接收命令準(zhǔn)確可靠;充分利用巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的功能作用，使簡單的人力工作向自動化轉(zhuǎn)移，充分調(diào)配其資源，使人力資源調(diào)配更靈活高效。

②加強(qiáng)對電氣設(shè)備的管理，建立和完善各項(xiàng)制度章程，對運(yùn)行及備用中的設(shè)備進(jìn)行規(guī)范管理，是確保變電站設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，預(yù)防各種事故發(fā)生的必要措施。變電站設(shè)備定期維護(hù)、設(shè)備缺陷管理、設(shè)備測溫管理等，運(yùn)維管理單位均有設(shè)管理專責(zé)人。變電站設(shè)備表計(jì)定期維護(hù)及測溫等日常管理由機(jī)器人代替人工負(fù)責(zé)，機(jī)器人并承擔(dān)相應(yīng)的設(shè)備缺陷發(fā)現(xiàn)及跟蹤任務(wù)。

2.2 成立機(jī)器人應(yīng)用保證體系，為提升核心運(yùn)維管理提供 ? ? 支撐

①巡檢機(jī)器人系統(tǒng)排查整改驗(yàn)收實(shí)行責(zé)任制、流程化。成立變電站巡檢機(jī)器人的驗(yàn)收小組，對機(jī)器人的巡檢任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)跟蹤排查。將機(jī)器人紅外測溫?cái)?shù)據(jù)與人工測溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對比，并將機(jī)器人拍攝的設(shè)備表計(jì)照片數(shù)據(jù)與模式識別的儀表讀數(shù)進(jìn)行對比;對機(jī)器人巡檢全站的測溫點(diǎn)和拍攝的設(shè)備表計(jì)是否全面進(jìn)行排查;對機(jī)器人巡檢系統(tǒng)是否可靠良好運(yùn)行進(jìn)行排查;對機(jī)器人巡檢數(shù)據(jù)和人工巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行定期比對分析，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率和覆蓋率。通過排查問題、整改問題，使運(yùn)維班組全面掌握本變電站巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用及效果，對因地理環(huán)境、設(shè)備安裝等原因無法覆蓋或無法準(zhǔn)確測溫的紅外測溫點(diǎn)及無法覆蓋或無法準(zhǔn)確數(shù)字識別的表計(jì)做好記錄，列入跟蹤整改。

②運(yùn)維班指定專人負(fù)責(zé)變電站巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的日常管理工作。收集所轄變電站的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)存在的問題及建議，每季度對系統(tǒng)后臺進(jìn)行一次全面檢查并將內(nèi)存資料數(shù)據(jù)進(jìn)行備份存檔;變電站設(shè)備退役、拆除、改造、增加以及場地變更，需對智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整時(shí)，提前聯(lián)系維護(hù)人員進(jìn)行配置與調(diào)整;加強(qiáng)對運(yùn)維人員的技術(shù)培訓(xùn)，使操作人員能夠熟練應(yīng)用，能處理簡單和常見故障，并編制相應(yīng)的維護(hù)卡規(guī)范作業(yè)。

③制定巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的巡檢工作要求。機(jī)器人巡視、紅外測溫周期參照變電站例行巡視及規(guī)定的紅外測溫周期;機(jī)器人通過巡檢可正確讀出的設(shè)備表計(jì)讀數(shù)，運(yùn)維人員可不必在例行巡視時(shí)對這些表計(jì)進(jìn)行巡視，應(yīng)在例行巡視前直接通過巡檢機(jī)器人后臺查看表計(jì)讀數(shù)是否合格，在巡視時(shí)對不合格的表計(jì)讀數(shù)進(jìn)行復(fù)核;當(dāng)無人值守變電站需要進(jìn)行特殊巡視時(shí)，如機(jī)器人查看范圍可滿足設(shè)備巡視要求的，可使用機(jī)器人替代人員進(jìn)行巡視;當(dāng)運(yùn)維人員因惡劣氣候交通不便或其他原因無法到無人值守變電站進(jìn)行例行巡視時(shí)，可使用遠(yuǎn)程查看機(jī)器人巡視畫面來替代人工例行巡視;在變電站進(jìn)行全面巡視后，運(yùn)維班應(yīng)將人工記錄的表計(jì)讀數(shù)與機(jī)器人系統(tǒng)記錄的表計(jì)進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)問題立即聯(lián)系處理;對于已核對過測溫?cái)?shù)據(jù)的測溫點(diǎn)，機(jī)器人測溫可替代人工測溫。對無法覆蓋及經(jīng)人工核對不準(zhǔn)的測溫點(diǎn)，運(yùn)維人員應(yīng)按紅外測溫規(guī)定進(jìn)行人工測溫。每年應(yīng)結(jié)合人工全面精細(xì)測溫，與機(jī)器人紅外測溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)聯(lián)系維護(hù)人員處理;當(dāng)值運(yùn)維人員應(yīng)查看機(jī)器人巡檢任務(wù)的報(bào)警事項(xiàng)、巡檢數(shù)，據(jù)及各類圖像，分析巡檢結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)復(fù)核，如無法當(dāng)值復(fù)核應(yīng)在交接班時(shí)進(jìn)行交接，由下值復(fù)核，確定為缺陷的應(yīng)及時(shí)上報(bào)。運(yùn)維班組交接班時(shí)應(yīng)對機(jī)器人巡檢情況、巡檢數(shù)據(jù)等事項(xiàng)進(jìn)行交接。

④明確機(jī)器人使用過程中的注意事項(xiàng)及維護(hù)要求。每月對各運(yùn)維站機(jī)器人的使用情況進(jìn)行檢查，對使用不當(dāng)違反規(guī)定的進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰或通報(bào)批評;通過制作演示PPT和實(shí)踐結(jié)合的方式開展人員應(yīng)用培訓(xùn)，全面探索機(jī)器人應(yīng)用軟件人機(jī)友好界面。培訓(xùn)立足于運(yùn)維人員能熟悉使用該系統(tǒng)，并能處理機(jī)器人常見和簡單的故障問題，從而發(fā)揮機(jī)器人的使用效果。

2.3 ?實(shí)踐分析智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)，探索優(yōu)化機(jī)器人的 ? ? ?使用界面

通過人機(jī)界面可生成設(shè)備歷史溫度曲線提高對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)知性，為狀態(tài)檢修或狀態(tài)評估提供有效數(shù)據(jù)支持，從而減少事故的發(fā)生;不斷探索聲音監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用;持續(xù)深化推廣基于應(yīng)用機(jī)器人的運(yùn)維管理模式，有效提升核心管理水平。

3 ?結(jié) ?語

3.1 ?有效減輕人員勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)以人為本的管理理念

①在自然條件較為惡劣的環(huán)境下，使用智能巡檢機(jī)器人代替人去巡視設(shè)備，即保證惡劣氣候巡視人員的安全又能提高巡視質(zhì)量;也減少超高電壓等級下的強(qiáng)電磁場對運(yùn)行人員可能產(chǎn)生的生理危害，為變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

②變電站智能機(jī)器人在自動控制或人工控制的巡檢形式，通過攜帶的各種傳感器完成變電站一次設(shè)備的圖像巡視，記錄設(shè)備信息，異常自動報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了變電站內(nèi)一次設(shè)備的紅外測溫、表計(jì)讀取及設(shè)備外觀狀態(tài)查看等功能。

③為提高變電站巡檢自動化水平和檢測準(zhǔn)確性提供了創(chuàng)新型的技術(shù)檢測手段，有效降低了變電站“無人值守”模式下運(yùn)行人員的勞動強(qiáng)度，彌補(bǔ)了人工巡視的不足，提高了變電站運(yùn)維工作效率和質(zhì)量。

3.2 ?改善變電站運(yùn)維模式，降低設(shè)備運(yùn)維成本

①在變電站維護(hù)遠(yuǎn)程值班駐點(diǎn)安裝了遠(yuǎn)端服務(wù)器，使巡檢機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。當(dāng)變電站無人值守而需要特殊巡視或其他原因無法到達(dá)變電站進(jìn)行巡視時(shí)，運(yùn)維人員在駐點(diǎn)也能通過機(jī)器人系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測無人值守變電站的設(shè)備運(yùn)行情況，既節(jié)約人力、節(jié)省車輛耗費(fèi)能源，還節(jié)省站與站之間來回時(shí)間，有效地提高了運(yùn)維人員巡視和自維護(hù)工作效率。

②無人值守變電站的已是發(fā)展主流，智能巡檢機(jī)器人的大量使用可降低人員使用率，減少一些人為差錯(cuò)等因素的不足，從而提高設(shè)備的運(yùn)維質(zhì)量，同時(shí)降低公司的人力成本。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭洪紅.工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2008.