變電站巡檢機器人應用技術及實施要點

文/蕭偉鋒

雖然我國變電站在應用巡檢機器人方面相比國外的發達國家起步較晚，然而隨著我國科研人員不斷的研究和探索，使得我國的變電站巡檢機器人得到了迅速發展，也取得了十分顯著的成果，特別是其中的智能分析技術、模式識別技術以及導航定位技術等各種關鍵技術已經走在了世界前列，這就為我國推廣和普及變電站巡檢機器人奠定了堅實的技術基礎。現如今，我國的很多變電站都已經開始應用巡檢機器人技術，被配合各種其他的先進技術共同使用，取得了極其耀眼的成績，為保證變電站的正常運行起到了極大的作用。

1 變電站巡檢機器人的應用技術

1.1 變電站巡檢機器人的系統分析

變電站的對保證我國人民的正常用電有著至關重要的作用，所以保證變電站的安全運行有著十分巨大的意義，而傳統的人力巡檢不僅容易出現人為錯誤，還無法保證巡檢效率。而通過應用巡檢機器人，可以有效的降低人工巡檢的工作強度，使巡檢的工作效率大幅提升，更好的滿足變電站的發展需求。而巡檢機器人的系統中，主要由移動站以及基站所組成，移動站負責巡檢機器人的巡檢路線以及巡檢信息的傳遞，而基站這主要對巡檢機器人獲取的信息進行分析，并對其進行管理和控制。

1.2 變電站巡檢機器人的巡檢模式

變電站巡檢機器人有兩種不同的巡檢模式，分別是全自主定時巡檢以及遠程遙控巡檢。全自主定時巡檢模式需要由相關工作人員提前對機器人的巡檢線路以及巡檢時間進行設定，平時機器人在充電室處于充電待機狀態，而到了預定時間之后，巡檢機器人就會根據事先確定的巡檢路線開展巡檢工作。而在巡檢機器人處于事先設定好的位置之后，就會開展對各種設備的檢測工作，還會對設備的狀態信息進行實時的傳輸。而在完成了預定的巡檢工作之后，就會重現返回充電室進行自動充電；遠程遙控巡檢模式需要由相關工作人員通過計算機對巡檢機器人進行遠程遙控，使其脫離提前設定的巡檢路線，到達工作人員想要檢查的設備處，開展有針對性的檢測工作，通過實時獲取的信息，掌握設備的實際狀況。而在完成了遙控之后，可以使巡檢機器人返回之前的巡檢路線，完成未完成的巡檢工作。這兩種巡檢模式有著各自的優勢，所以通常情況下，會將這種巡檢模式聯合進行使用，在平時的情況下，巡檢機器人就會按照預設的路線和時間進行巡檢，而一旦有了特殊情況，需要對某些特定的設備開展巡檢，就能夠通過遠程巡檢模式開展巡檢工作。而通過將這種兩種模式聯合使用，對保證變電站巡檢機器人的可靠性以及功能性有著十分顯著的幫助，可以更好的消除變電站電氣設備的安全隱患，切實的提高變電站的整體服務能力。

1.3 變電站巡檢機器人導航控制技術

想要使變電站巡檢機器人可以開展自動巡檢工作，就必然需要在其中融入導航控制技術，而目前常用的導航控制技術有很多的種類，主要有視覺導航技術、 SLAM導航技術、GPS導航技術、激光反射導航技術以及磁軌導航技術。

1.3.1 視覺導航技術

這種技術主要是利用移動攝像機獲取視覺圖像的方式，對變電站設備進行監視和識別，這種技術的優點在于能夠獲得更多的數據信息，提高巡檢工作的可靠性。然而，這種技術的應用成本較高，而且還要處理大量的技術圖像，很容易受到周圍環境因素的影響，無法獨立進行使用，需要配合其他的相關技術，才可以保證應用效果。

1.3.2 SLAM導航技術

這種技術在軍事領域應用有著十分顯著的成果，SLAM導航技術可以實現地圖構建以及即時定位，將其應用到巡檢機器人中，能夠提高導航精度。然而這種技術不僅對電子地圖有著很高的精度要求，其使用的成本也比較高，這就需要相關工作人員能夠結合實際情況，靈活的選擇。

1.3.3 GPS導航技術

這種技術是現如今在我國應用最為廣泛的導航技術，但是在變電站巡檢機器人中應用該技術，通常會將其進行拆分，這就導致其靈活性難以得到保證，同時還會提升后期的維護強度。

1.3.4 激光反射導航技術

在應用這一技術時，需要利用激光掃描設備，對巡檢路徑進行掃描，然后計算出物體以及移動站的距離，然后進行導航定位，這種技術的優點就在于有著很高的平行性能以及分辨率，然而卻極易被周圍環境限制。

1.3.5 磁軌導航技術

這種技術適用于初期變電站，而且其有著精度較高的特點，相關的配套技術也十分成熟。然而，磁軌導航技術的技術路徑比較單一，這就影響了該技術的靈活性，導致其精度受到影響，還很容易被信號所干擾。

1.4 變電站巡檢機器人無線通信網絡

為了使變電站巡檢機器人可以更好的傳遞信息以及應用，就需要使其通信網絡的可靠性得到提升，防止在其傳遞信息時，發生較大的信息損失問題。常見的變電站巡檢機器人通信技術有四種，分別是WIFI技術、UWB技術、Mesh網絡技術以及LI-FI技術。

1.4.1 Wi-Fi技術

這項技術可以說是目前在我國應用最為廣泛的無線通信技術，其覆蓋的領域也十分的廣闊，能夠有效支持無線橋接。然而，Wi-Fi技術在實際的應用過程中，會消耗較多的能量。

1.4.2 UWB技術

這種技術屬于無載波通信技術，其優點在于有著很高的安全性，還有著高量級的帶寬。然而，UWB技術的發射功率較低，使得其傳輸距離受到影響，適用于室內使用的機器人。

1.4.3 Mesh網絡技術

這項技術是一種新型的網絡結構，它可以有切實的保證帶寬容量以及傳輸效率，能夠更好的符合變電站的實際使用需求。

1.4.4 LI-FI技術

該技術主要是利用光譜發揮作用，優點是不會消耗過多的能量，還有著十分優秀的保密性。但是，LI-FI技術屬于新興技術，尚處于研究階段，還有待完善，尚未被大規模的推廣應用。

而在現如今的變電站巡檢機器人無線通信網絡主要以Mesh網絡為主，該技術的能夠很好的承擔巡檢機器人的無線通信需求，還可以有效的避免出現通信堵塞。

2 變電站巡檢機器人應用技術的實施要點

在應用變電站巡檢機器人技術的過程中，為機器人規劃巡檢任務則是其中的重點內容，技術人員編制巡檢任務的過程中，要特別注重控制巡檢時間，要盡可能的避免機器人在特殊氣候條件下進行巡檢，將氣候因素的不良影響降到最低。并且，對變電設備以及任務點做好有效的聯系，使巡檢機器人能夠更好的對任務點檢查設備的類別以及名稱進行識別，保證提供更加準確的數據信息。同時，還要對變電設備與任務點之間聯系進行合理的控制，保證機器人巡檢信息的準確性以及真實性。并且，抽象無向圖形數據作為十分關鍵的關系模型數據，技術人員就要將其全面的錄入到數據庫中，在對其開展計算時，首先就要對路的 拐點最短距離以及路的權值等開展仔細的計算，將其輸入到機器人的計算機系統中，這樣就可以有效的提高機器人的巡檢效率，保證機器人可以更好的完成巡檢工作。

3 結束語

總而言之，隨著我國社會經濟的迅猛發展，我國的科研水平也有了顯著的提高，通過開展研究變電站巡檢機器人技術，可以使我國的變電站更好的開展巡檢工作，使變電站的巡檢工作由傳統的人工巡檢，轉換為機器人自動巡檢，有效的避免出現人為失誤問題的出現，還可以24小時自動化巡檢，提高巡檢工作的效率，保證變電站設備的可靠性的安全性，切實的維護變電站的功能性，使變電站可以更好的發揮作用。