智能巡檢機器人在變電運維工作中的應用研究

李惠章 狄崇

摘要：科學技術快速發展下，在變電運維工作中已經積極推廣智能巡檢機器人的應用。通過智能巡檢機器人的智能作用，能夠代替技術人員進行日常的巡檢工作，能夠讓技術人員通過機器人提供的巡檢結果確定故障發生的部位及類型，并及時進行維修，從而節省出大量檢測故障的時間，經過及時維修能夠繼續正常運轉，從而促進電力行業能夠快速的發展。

關鍵詞：智能巡檢機器人;變電運維;故障報警;故障維修

電力資源是我國目前資源需求中的重要元素，各行各業的發展、社會發展都離不開電力系統的支持，需要電力系統的運行質量與效率大幅度提升。由于變電站在檢測電力系統是否存在故障時，需要進行普測蓄電池、檢測紅外、記錄避雷器動作次數與泄漏電流次數、記錄SF6氣壓值等較多的工作，具有錄入數據量大、工作人員勞動強度高的特點，如果繼續應用傳統人工巡檢措施已無法滿足當下電力供應的需求。因此，在巡檢作業中引入了智能巡檢機器的應用。通過實踐，能夠有效解決人工巡檢中存在的不足，為電網的安全穩定運行提供重要的技術支持。

1 智能巡檢機器人技術分析

1.1 使用目的

在室外變電站應用智能巡檢機器人，能夠通過機器人自帶的熱像儀、拾音器等設備，采用自控或遙控等方式，以規定程序為根據進行巡檢變電站工作，完成檢測紅外、設備熱缺陷甄別等工作內容，從而實現輔助人工完成變電站巡檢工作的目的。

1.2 任務設定

變電站內的調度監控工作人員可利用調控中心傳輸指令的作用向智能巡檢機器人發布巡檢任務，同時變電站內的運維工作人員也可以在無人站主控室完成發布任務的工作，而工作內容可以采取提前設定、臨時發布兩種類型。智能巡檢機器人接受任務以后，根據任務要求自動完成巡檢工作，再利用激光傳感器的作用抵達到預定的位置。機器人應用自身的高分辨率相機識別溫度、壓力表等內容的圖像，及時、準確地采集出裝置實際的數據信息，最后將數據信息利用無線網方式向大數據分析軟件所對應的平臺內進行傳輸，同時完成數據分析，形成詳細的報告，能夠及時發現變電站內存在的安全隱患并及時解除，實現變電站穩定運行的要求。

1.3 關鍵技術

目前，智能巡檢機器人所應用的技術類型較多，包括無軌化、大數據、圖像識別、安全技術、多傳感器融合控制等技術。無軌化技術是實現智能巡檢機器人能夠精準到達指定位置的重要技術，利用激光定位將激光數據信息與地圖有效匹配，從而確定出任務中指定的位置。此技術中融入了地圖等比構建、激光數據實時匹配定位兩種技術;地形適應技術是保證智能巡檢機器人能夠適應不同類型的室內外環節，基本原理利用的是地形匹配，利用激光雷達滿足導航要求，通過與地形進行匹配后，能夠將地形環境特點輸入至機器人內部，再通過轉換從而適應不同類型的室內外環境;圖像識別技術是實現精準定位、鎖定具體位置的重要技術，通過對需要巡檢的位置進行圖像識別，從而采集出設備標記圖像，完成識別工作。另外，機器人還具備定位自診斷技術、三層避碰技術，能夠保證機器人工作的安全性能。

2 智能巡檢機器人的功能

2.1 報警功能

智能巡檢機器人能夠及時發現故障及時報警，對變電站設備的維護工作具有較大的作用。當機器人在巡檢時發現人或者是動物侵入電力系統時，機器人通過自身的報警功能利用通信站向監控中心發出報警。即使此時的變電站內未存在工作人員，也可以實現在監視中心發現設備異常問題。即使機器人自身發生故障或者是因為斷電而無法工作時，機器人也會及時發出報警，并且還會在關機前進行檢巡信息的儲存工作，能夠避免故障影響變電站正常工作。所以，利用機器人的報警功能，能夠快速發現故障及時解決，實現損失降到最小的目的。比如，某變電站內的設備因為發生故障而引發高溫，機器人利用傳感技術及時發現溫度異常，及時發揮自身的報警功能通知負責人員，從而及時處理故障問題，有效縮減變電站因故障問題而產生的損失。

2.2 控制功能

智能巡檢機器人的控制功能含有兩種方式，一是手動模式，二是自動模式。手動模式需要操作人員應用計算機控制機器人移動，通過人工操作方式操作機器人完成巡檢工作;自動模式是機器人在巡檢工作前，技術人員先為機器人設定好巡檢路線，機器人根據設定好的路線巡視檢查路線上所有的電力設備，從而判定出設備的運行狀態。

2.3 導航系統

工作人員可利用傳感器的作用掌握機器人在變電站中的具體位置，并有效識別出道路和障礙物，通過導航系統指揮機器人在合適的路徑上進行移動。

3 變電站運維中智能機器人的應用

目前，智能巡檢機器人主要應用的巡檢技術包括紅外測溫技術、設備熱缺陷甄別技術、機器視覺技術三種，具體內容如下：

3.1 機器視覺技術

視覺系統中應用的視覺技術可有效處理圖像，并去除圖像中存在的雜質成分，實現徹底清除因為自然環境因素而形成的影響圖像清晰度的雜質，避免雜質成分影響環境識別，比如圖像中的雪花、雨水等，從而有效保證圖片清晰度。完成雜質清除作業后，通過高精度匹配圖像并提取圖像特征后，將提取的特征存儲后，實現自主識別變電站裝置的目的，正確識別出變電站裝置的具體工作狀態，比如識別出設備的油位計表、刀閘狀態等;

3.2 設備熱缺陷甄別技術

設備缺陷甄別技術的工作原理是利用熱紅外成像設備的功能，利用熱紅外技術成像變電設備，比如探測開關觸點溫度、母線接頭溫度后，分析對熱成像圖形，從而了解裝置的實際狀態。如果發現設備發生故障問題，設備產生異常發熱的現象，及時反應在機器人的熱成像圖像中，再通過提取這些圖像的特征，從而發現問題。

3.3 紅外測溫技術

紅外測溫技術是指在識別紅外圖像時，通過利用紅外測溫技術能夠分析出變電站內的裝置實際的溫度、工作環境的溫度，還要對每個裝置與工作環境的實際溫度差異進行綜合分析，再將檢測后的數據結果與歷史數據信息進行分析與對比，從而確定出裝置是否存在的溫度升高的問題。如果溫度升高及時通過報警功能向工作人員報警，實現及時解除裝置故障的目的。

3.4 智能巡檢機器人變電站運維中的應用價值

應用智能巡檢機器人能夠實現無人巡檢變電站內的設備與線路的工作，并且通過自身具有的自主功能、遙控功能等及時發現變電站內存在的問題，并利用自身報警功能向工作人員及時發出警告，工作人員及時根據機器人的分析結果針對具體部位進行維修，從而有效解決故障問題。另外，智能巡檢機器人還能檢測出裝置是否存在噪音問題、溫度是否升高、具體的工作狀態等，具有較高的真實性與可靠性，還體現出了高智能化。變電站應用智能巡檢機器人進行日常巡檢設備工作后，能夠將設備故障、線路問題、日常工作報表等形成管理日志，能夠讓運維管理工作人員根據管理日志進行真實、有效的數據分析，從而確定出最終的維修方案，促進變電站電力系統正常運轉。

結束語：

綜上所述，在科學技術進步與快速發展下，變電站實現科學管理是當下及未來的發展趨勢。由于智能巡檢機器人具有報警功能、控制功能、導航系統功能，能夠根據工作人員的指令完成巡檢工作，并在巡檢中及時發現問題及時報警，從而讓工作人員能夠根據機器人提供的數據確定具體的故障位置進行有效的維修，保證電力系統能夠正常運轉，為各行各業及居民輸送高質量的電力支持，推動電力系統穩定、快速的發展。因此，在變電站運維工作中應普及智能巡檢機器人的運用，替代人工完成日常巡檢工作，提升巡檢效率及電力系統維護質量，滿足當下對電力能源的需求。

參考文獻：

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