基于巡視機器人的變電站智能運檢優化研究

沈潔 王璠 陶穎

摘 要：在科技的支持之下，變電站運行期間，巡視機器人得到了越來越廣泛的應用，機器人的應用提高了變電站運行的質量和效率，但是在實際的應用中，由于變電站建設環境復雜，加之氣候以及技術等多重因素的制約，巡視機器人在應用期間還存在有多種問題需要進一步優化處理。而文章嘗試對相關問題進行詳細的分析和論述，以求更好的發揮巡視機器人的作用，促進我國電網事業的不斷發展和進步。

關鍵詞：巡視機器人;變電站;運檢;智能

電力運輸離不開變電站，變電站關系著電力運輸的成效。變電站朝著智能化的方向發展是未來變電技術發展的主要趨勢，一些地區已經探索采用智能機器人進行巡視，逐步取代了電力員工進行巡視，而且智能機器人巡視的效率和質量明顯的優于人工巡視，受到了充分的肯定和推廣。但是在具體應用中，由于外力因素的作用巡視機器人的應用也存在有諸多局限性，下面筆者將對巡視機器人的優化進行詳細分析和論述。

一、變電站巡視機器人巡檢要求

1、巡檢內容分析

日常運行中，在使用巡視機器人對變電站各項工作開展情況進行巡視時，巡視的內容比較多，但主要的有進出線架構、變壓器、組合電器、斷路器等。

2、巡檢通道要求

使用巡視機器人開展巡檢工作時，實際上對于巡檢通道有著較高的要求，因為機器人的所有運行程序都是提前設計好的，其不可能像人工巡視一樣，可以在外界情況出現變化時，及時的做出調整，規避各種風險。所以說，在設備應用期間，其對于巡檢通道有著較高的要求。目前大部分巡視機器人采用的是磁導航的方式，因此在使用機器人進行巡視就需要提前架設磁軌道，通過磁軌道引導機器人沿著既定的路線進行檢查巡視，對軌道也有一些特殊的要求，需要進行防水，還需要ABS封裝磁條，否則就難以保證智能機器人沿著軌道準確的進行巡視和檢查。避免各類巡檢事故的發生。在具體應用中需要滿足以下方面的要求：

一是結合變電站實際情況做好巡視通道設計布局工作，保證所有需要巡檢的項目和緩解都能夠被順利巡檢，促使巡視機器人穩定高效的運行。

二是在選擇巡檢通道時應當小心謹慎，保證機器人在通道內行走時不會出現較大的顛簸，同時相鄰巡視通道之間還需互相銜接，巡視軌道的高度差要小于1CM。

三是通道的寬度不小于1.2㎝，坡度不大于6°，散水角度為1%-2%。

四是要做好巡視通道結構設計工作，在巡視通道具體建設期間，可以參考變電站的實際情況，科學合理的設計。

五是通道機器人停靠點與監測表距離小于15CM，距離相應紅外檢測設備的小于30㎝。只有保持好所要求的的距離和角度，機器人才能正常運轉，否則就會出現故障，影響巡視。

六是通道采用環繞主變等設備更方便巡視工作開展。

二、變電站中智能機器人巡檢現狀及問題

1、設備儀表布置不夠科學合理

設備儀表布置不夠科學合理是導致機器人巡檢效果不理想的重要原因，其主要表現在以下幾個方面，一是設備儀表方向布置沒有朝向就近的巡視道路，有的是額外增加巡檢通道，與原定目標不一致。二是部分儀表出現比較嚴重的傾斜，這種傾斜導致機器人難以正確的進行數據檢測。三是儀表位置不對，在巡視機器人開始檢測時沒有充分的將儀表暴露出來，檢測數據不夠準確，存在疏漏。四是儀表位置距離過遠，超過機器人的正常檢測范圍距離，必須要工作人員額外增加巡檢通道，才能順利的完成檢測工作。

2、電纜槽盒、支架位置不合適

機器人在一些復雜氣候條件下也能夠進行工作，這是機器人巡視的主要優點，其對于外部緩解的要求相對來說是比較高的，因為機器人的所有運行程序都是事先設定好的，其不可能像人腦那樣靈活多變，在遇到一些緊急情況其無法自行調整和規避。對于設計生產廠家來說，雖然其以及對于巡視機器人的用途及作用等進行了充分的分析，但是其可能存在有施工圖紙設計，對現場情況了解不顧充分，機器人路徑問題考慮少以及運行人員的方便性等多種問題，僅僅只是簡單的按照機器人設備基本功能需求開展各項設計工作，導致機器設備在應用期間問題頻出，其主要表現在以下領域：一是機器人在通道上正常巡檢，通道上有不明遮擋物，導致機器人的正常路徑被阻擋。二是部分巡視機器人功能不齊全，需要人工輔助開展各項巡檢工作，同時現場智能巡檢的覆蓋率沒有達到規定標準需求，導致巡視機器人工作強度相對比較大。三是對工作人員的巡檢的方便性造成了一定的影響。

三、巡視機器人的變電站智能運檢優化措施

1、定期檢查調整表計朝向及高度

為了保證巡檢機器人作用的發揮，必須要對表計朝向及高度等進行調整，首先要做好表計巡檢通道調整工作，這樣可以有效的保證所采集到的是正面圖像。其次，部分變電站的外部環境相對比較復雜，使用巡視機器人進行巡檢存在疏漏是在所難免的，針對這一類問題，需要先明確變電站環境，然后在條件允許的情況下，爭取將表計集中布置。以便于巡檢工作的順利開展。三是針對位置比較高，檢測難度大的表計，在正式的巡檢工作開展之前，需要對表計進行梳理，調整好表計的角度和高度，保證機器人能夠順利實施各項巡檢工作，減少遮擋。

2、預留巡視通道

設備廠家在布置設備支架、爬梯以及其他巡檢時可能會用到的基礎設施時，要盡可能的保證巡檢通道的暢通和順直，降低巡檢通道設計的復雜性，促使巡檢工作的順利進行。在建設通道時要進行提前的設計和預留，防止二次返工建設增加不必要的開支和浪費，這樣不但會加大投入，同時還將會影響巡檢工作的順利實施。三是為了進一步節省投資和成本支出，巡檢通道在建設時還應當充分的考慮變電站的實際運行情況，比如說主道路和電纜溝布置，減少對機器人巡檢專用通道的設置，使得巡檢機器人的運用常態化。

3、做好標高設定工作

不同設計院或者是生產廠家在對巡檢機器人進行設計時風格可能會有所差異，同時，變電站的位置、基礎設施建設以及運行條件等不同，其對于巡檢機器人的使用也提出了不同的要求。為了更好的滿足巡視機器人的使用需求，在對機器人進行優化時，還需要做好標高設定工作。CIS基礎高度一般需要高出場地150-200㎜，之所以如此，主要考慮的是積雪可能會對帶電距離產生的影響。同時，在對站內道設置時， 考慮到機器人巡檢要求，一般情況下，CIS基礎、站內道路和電纜溝應當高出場地統一數值為150㎜，這樣高度一致的情況下，巡檢工作也得以更加順利的展開。此外，還需做好巡視道路銜接方案設計，充分分析外部可能會對巡視工作產生影響的因素，將相關干擾因素剔除，保證電纜溝與道路之間能夠順利的銜接在一起，這樣能夠有效的降低巡檢難度，提高巡檢的效率和質量。

總之，巡視機器人的應用雖然給變電站的發展帶來了較大的便利，但是由于環境、機器人設計等多種因素的影響，巡視機器人在應用時還存在有多種不足，因此，在其具體應用過程中，還需做好設備的優化，以便更好的發揮巡檢機器人的作用。

參考文獻：

[1]胡冬良，丁敬，黃繼榮，艾飛，王一博. 智能巡檢機器人在變電運維工作中的改進及應用[J].? 浙江電力. 2017（08）：29-34.

[2]江賢康，王少博，薛松，高上，韓雙.基于變電站狀態評價的集配型巡檢機器人應用研究[J].? ?河北電力技術. 2017（02）：16-18+34.

[3]張郁.淺析220KV常規變電站綜合自動化改造[J].? ?中國新技術新產品. 2012（16）：145.

[4]崔昊，周雷，韓剛. 變電所智能巡檢系統的開發與應用[J].? 農業科技與裝備. 2012（05）：27-29.