變電站智能巡檢機器人在運維工作中的應(yīng)用探討

趙昕昕

摘要：隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，各種機器人的智能性越來越高，這極大提高了機器人的應(yīng)用范圍和工作質(zhì)量，在變電站巡檢中的應(yīng)用越來越多，可以實現(xiàn)對其中設(shè)備、線路的準(zhǔn)確檢查，有效提高變電站工作的安全性和穩(wěn)定性。為此，我將要在本文中對智能巡檢機器人在變電運維工作中的改進(jìn)及應(yīng)用進(jìn)行探討，希望對促進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展，可以起到有利的作用。

關(guān)鍵詞：智能巡檢機器人;變電運維;改進(jìn)及應(yīng)用

1智能巡檢機器人技術(shù)分析

智能巡檢機器人的使用非常方便，變電站運維人員只需要在監(jiān)控室內(nèi)就可以完成對機器人的操縱，通過調(diào)控中心向智能巡檢機器人發(fā)布任務(wù)，變電管理人員還可以通過無線通信網(wǎng)絡(luò)，及時在線對智能巡檢機器人發(fā)布任務(wù)。智能機器人在接受到該任務(wù)后，就可以按照相關(guān)程序設(shè)置，來自動開展變電運維巡檢工作，通過定位系統(tǒng)的應(yīng)用，機器人可以及時獲知自己目前所處的位置，通過各種溫度和圖像傳感器設(shè)備的應(yīng)用，能夠及時采集各種電力設(shè)備的信息，然后將這些信息及時通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控服務(wù)器中，讓變電維護(hù)人員及時發(fā)現(xiàn)變電站運行中存在的各種問題，及時進(jìn)行應(yīng)對，并得出詳細(xì)的分析報告，保證變電站的穩(wěn)定運行。

2變電站運維中智能機器人的應(yīng)用

在智能巡檢機器人上都裝有紅外測溫系統(tǒng)、設(shè)備熱缺陷甄別系統(tǒng)和機器人視覺系統(tǒng)。機器視覺技術(shù)能夠?qū)D像進(jìn)行處理，將圖像中的雜質(zhì)成分進(jìn)行去除，避免這些成分對環(huán)境識別造成影響，例如圖像中的雪花等，讓圖片變得更加清晰。在對圖像完成特征提取后，就可以有效對圖像中的物體進(jìn)行識別，這樣便實現(xiàn)了對變電站裝置的自主識別，例如識別出各種變電設(shè)備油位計表和各種刀閘狀態(tài)等。

設(shè)備缺陷甄別技術(shù)，其是利用熱紅外成像設(shè)備，來對各種變電設(shè)備進(jìn)行熱紅外成像，如對變電站中的開關(guān)觸點溫度和母線接頭進(jìn)行溫度探測，然后通過對熱成像圖形的分析，就能夠?qū)ρb置的實際情況有具體的了解。一旦設(shè)備出現(xiàn)了故障，設(shè)備就會出現(xiàn)異常發(fā)熱的情況，并有效反應(yīng)在智能巡檢機器人的熱成像圖像上，通過對這些圖像的特征提取，就可以發(fā)現(xiàn)這些問題，并明確設(shè)備的具體信息，然后自動進(jìn)行報警，提醒變電運維人員及時開展維修和養(yǎng)護(hù)工作。紅外測溫技術(shù)是一種輔助的檢測技術(shù)，其可以對環(huán)境的問題進(jìn)行智能的檢測，并通過和歷史溫度數(shù)據(jù)的對比，就可以有效發(fā)現(xiàn)溫度的異常，并及時發(fā)出報警，提醒變電維護(hù)人員及時開展檢修工作。

3在智能巡檢機器人運行過程中出現(xiàn)的問題及解決措施

在本變電站運維過程中，智能巡檢機器人發(fā)揮出了非常大作用，能夠有效代替人員開展各種運維工作，將員工從危險的環(huán)境中解放了出來，但同時也出現(xiàn)了各種各樣的問題，

（1）智能巡檢機器人在巡檢的速度還是過慢，且如果其運行軌跡中出現(xiàn)有梯級、固定隔離欄、門禁等障礙，往往無法及時進(jìn)行規(guī)避。為了有效提高其巡檢的速度，我們給其設(shè)計了手動操作的模式，由監(jiān)控室人員直接通過手柄，并根據(jù)巡檢機器人反饋回來的圖像，手動來對機器人的運動進(jìn)行控制，這樣有效提高了機器人的運行速度，還能及時對環(huán)境中出現(xiàn)的各種障礙及時進(jìn)行規(guī)避。為了有效解決機器人路線障礙規(guī)避的問題，給機器人安裝在線檢查攝象頭配合機器人進(jìn)行檢查，給機器人專門設(shè)置了障礙規(guī)避算法，通過圖像識別或者超聲波探測，就可以掌握運行路線上存在障礙的各種具體位置信息，并通過對障礙規(guī)避算法的應(yīng)用，來有效對障礙進(jìn)行規(guī)避，繞過各種障礙，避免碰撞的發(fā)生，還能保證變電站巡檢工作的正常開展。

（2）在電磁環(huán)境強的設(shè)備區(qū)，特別是高壓設(shè)備區(qū)內(nèi)，巡檢機器人經(jīng)常通信訊號弱甚至中斷，造成與主機交換數(shù)據(jù)丟失，同時機器人長期處于電磁干擾下會引起零部件損壞。針對以上問題，我們通過在機器人機身上加裝高導(dǎo)磁材料的特殊涂層，使得機身能夠有效屏蔽電磁干擾，同時采取增強數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射功率以及通信頻段自動切換等技術(shù)手段來最大化的降低電磁干擾對通訊的影響，保證電磁環(huán)境下的巡檢工作正常開展。

（3）智能巡檢機器人往往難以在惡劣天氣開展工作，如雨天和霧天，然后這些天氣狀況下，變電運行的故障率普遍比較高。為了有效讓機器人在雨天開始作用，我們給機器人加裝了防水設(shè)備，讓機器人系統(tǒng)的各種設(shè)備不會遭受到雨水的侵入，保證其中的各種設(shè)備在雨天一樣可以開展工作。為了讓機器人霧天也正常開展巡檢工作，可以給機器人增加雷達(dá)掃描定位系統(tǒng)，讓機器人在雨天一樣可以順利完成定位，避免運動過程中發(fā)生碰撞的現(xiàn)象。

（4）智能巡檢機器人在實際運用中主要通過紅外測溫還判斷設(shè)備缺陷，無法通過采集設(shè)備外表細(xì)微變化來定性缺陷，如瓷瓶裂紋、落物飄掛物、鳥巢等。我們可以為變電站設(shè)備建立分析模型，通過機器人的攝像頭采集設(shè)備的外表圖像，并通過圖像監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，根據(jù)圖像與上次采集圖像進(jìn)行差圖像分析、紋理描述、區(qū)域標(biāo)識等處理，借助計算機高速運算能力來判斷設(shè)備的缺陷并提供警示。

（5）智能巡檢機器人目前的儀表識別能力不理想，難以準(zhǔn)確獲取儀表數(shù)據(jù)。我們一方面通過改進(jìn)機器人的儀表識別算法，獲取更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，另一方面通過機器人同步在線氣壓、電流等監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行判別和校驗，以確保獲取的儀表數(shù)據(jù)正確可靠。

（6）智能巡檢機器人巡檢目前工作內(nèi)容單一，我們可以給機器人增加機械手臂，在這些手臂上可以裝熱成像或者攝像設(shè)備，通過機械手背的移動，讓這些設(shè)備可以近距離接近變電設(shè)備，更進(jìn)一步對這些設(shè)備進(jìn)行觀察，能夠更加及時發(fā)現(xiàn)這些設(shè)備的故障，更有利于變電維護(hù)人員開展維護(hù)監(jiān)控工作。當(dāng)前智能技術(shù)飛速發(fā)展，可以將這些智能技術(shù)應(yīng)用在這些機器人上，讓機器人自主開展巡檢工作，進(jìn)一步提高巡檢工作的質(zhì)量和效率，更加及時和準(zhǔn)確定位各種故障。

4結(jié)語

隨著智能技術(shù)和機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，其在變電運維巡檢工作中的應(yīng)用越來越多，能夠根據(jù)程序設(shè)置，自動或者半自動完成對變電站的巡檢工作，將人員從危險的環(huán)境中解放了出來，有效提高了變電運維巡檢工作的效率和質(zhì)量，隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，相信未來會得到更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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