變電站智能巡檢機器人在運維工作中的應用

溫瑜玲 江順

摘 要：當前，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升，使得電力行業(yè)也得到了較為快速的發(fā)展。為滿足社會生產(chǎn)與經(jīng)濟發(fā)展的需要，電網(wǎng)與配電線路不斷擴大，變電站所承載的工作逐漸增多。這使得傳統(tǒng)形式下的變電站人工巡檢已無法滿足電力生產(chǎn)與安全、穩(wěn)定運行的需要。對此，變電站智能巡檢系統(tǒng)和智能巡檢機器人應運而生。智能巡檢機器人不僅能夠彌補人工巡檢的不足，更能使巡檢效率與巡檢準確性得以有效提升。因此，將智能巡檢機器人應用于變電站的安全巡檢工作中，是極其必要的。本文簡要闡述了變電站智能巡檢系統(tǒng)的設(shè)計，并進一步探討了變電站智能巡檢機器人的應用，旨在為變電站電力運行監(jiān)測工作得以順利開展，做出應有的貢獻。

關(guān)鍵詞：變電站;智能巡檢;機器人;運維工作;應用

1巡檢機器人簡介

智能巡檢機器人的只要類型有開關(guān)室巡檢機器人、變電站巡檢機器人和廊道巡檢機器人等。如某公司的廊道巡檢機器人， 該款機器人擁有綜合管廊監(jiān)控領(lǐng)域常用的各種功能模塊， 適用于對實時性要求較高的綜合管廊監(jiān)控領(lǐng)域， 具備可疊加的模塊化結(jié)構(gòu)， 便于用戶擴展新的功能模塊， 自身擁有監(jiān)控常用的語音接口、短信接口、報警管理和遠程控制模塊， 通過不同監(jiān)控模塊的有機組合， 可以很好的為用戶提供個性化、針對性強的各種監(jiān)控業(yè)務與運維服務。

變電站智能巡檢機器人， 可以代替人完成簡單的、復雜的或者重復性的工作， 就目前而言， 智能巡檢機器人主要應用于導航單元、主控單元和通訊單元等。機器人的主要優(yōu)點有運行時間長、智能化、無軌化、可調(diào)配和不受溫度影響等特點。

巡檢機器人的主體構(gòu)成主要有紅外熱像儀、安全停障模塊、云臺、激發(fā)傳感器、可見光攝像儀等主要核心設(shè)備和一些其他輔助設(shè)備構(gòu)成。和其他智能機器人一樣， 巡檢機器人也有四輪驅(qū)動底盤， 四輪驅(qū)動底盤主要方便機器人進行轉(zhuǎn)彎和直行， 如果機器人碰到比較復雜的路況， 可以進行無死角檢測， 適應能力很強。而可見光攝像儀可以有效獲取巡檢范圍的紅外熱像儀， 以便工作人員及時發(fā)現(xiàn)異常情況， 從而實現(xiàn)對故障問題的處理。云臺主要是控制巡檢過程中的拍攝角度， 以便可以準確拍出圖像和視頻。超聲波傳感器主要是方便機器人對周圍障礙物進行識別， 避免機器人在巡檢過程中受到傷害。巡檢機器人可以通過將獲得的數(shù)據(jù)與微氣象站的數(shù)據(jù)進行減緩， 從而獲得外界溫度、風速等天氣信息， 以便巡檢機器人更好的完成工作。

2變電站智能巡檢機器人的功能

智能巡檢機器人是一種十分先進的系統(tǒng)，其在變電站運行維護中的運用，可實現(xiàn)無人值守的目標。巡檢機器人所具備的主要功能如下：

2.1視頻分析

巡檢機器人借助可見光視頻技術(shù)，能夠?qū)ψ冸娬緝?nèi)各類設(shè)施的運行狀態(tài)進行識別，整個過程中全部是都機器人獨立完成，不需要人為操控，為變電站無人值守目標的實現(xiàn)提供了可能。

2.2定位導航

巡檢機器人采用的導航方式為激光視覺傳感器，通過激光來完成定位導航，由此可使定位精度獲得大幅度提升，這樣一來，機器人在進行巡檢工作時，便能夠有效地避開各種障礙，同時，也不需要鋪設(shè)軌道。

2.3紅外檢測

巡檢機器人可對視野范圍內(nèi)可見的設(shè)備溫度進行紅外掃描檢測，采集溫度數(shù)據(jù)，進而完成對發(fā)熱設(shè)備的診斷，由此可使機器人巡檢區(qū)域范圍內(nèi)的設(shè)備運行隱患得到及時發(fā)現(xiàn)和處理，防止因設(shè)備過熱引起更為嚴重的故障。

2.4控制功能

機器人具備兩種控制方式，一種為手動，一種為自動，前者是指操作人員借助計算機利用云端，對機器人的移動進行控制，從而使機器人完成巡檢任務;后者則是指機器人在進行巡檢前，由技術(shù)人員先為其設(shè)定好路線，隨后機器人按照指令對路線上的所有電力設(shè)備進行巡視檢查，判斷設(shè)備運行是否正常。

2.5噪聲診斷

機器人上裝配有靈敏度超高的拾音器，可對電力設(shè)備的音頻信息進行定向采集，同時，機器人采用了當前較為先進的語音識別技術(shù)，可以最大限度地降低周圍環(huán)境的干擾，由此進一步提生了音頻是別的準確度。

3智能巡檢機器人在變電站運維中的應用

智能巡檢機器人是一種現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)品，其在變電站中的應用，為無人值守目標的實現(xiàn)提供了可能。為使機器人在變電站運維中的作用得以最大限度地發(fā)揮，下面結(jié)合機器人應用中出現(xiàn)的一些不足，提出優(yōu)化改進措施。

3.1對轉(zhuǎn)角進行優(yōu)化

巡檢機器人帶有紅外檢測功能，可對變電站內(nèi)電氣設(shè)備的溫度進行測量，當其巡視到監(jiān)測點時，測溫儀檢測范圍內(nèi)除了待檢測的設(shè)備之外，還有一些其它的事物，如照明設(shè)施等，由此會對設(shè)備溫度的測量結(jié)果造成一定的影響，為此，在應用巡檢機器人對變電站內(nèi)的設(shè)備進行運維的過程中，可在對標簽點進行設(shè)置時，采取有效的方法，消除所有可能導致機器人轉(zhuǎn)向角度與電氣設(shè)備之間監(jiān)測誤差的因素，這樣便可以確保溫度檢測結(jié)果的準確性。

3.2清理室外環(huán)境

巡檢機器人在對變電站內(nèi)的設(shè)備進行運維時，在其行進的路線上，可能會存在各種各樣的障礙物，為使機器人能夠避開這些阻礙，可在機器人上加強超聲檢測系統(tǒng)。由此，機器人在行進時，可以通過發(fā)射超聲波，并對回傳的信號進行接收，如果路線上有障礙物，機器人便會向后臺的控制中心發(fā)出尋求指令，并在障礙物移除后，恢復行進。通常情況下，機器人在站內(nèi)進行巡檢時，為其設(shè)定的路線上基本不會存在任何障礙物，但是，有些植物的枝葉卻延伸到機器人的行進路線上，如果遇到這種情況，機器人便會始終保持開機狀態(tài)，直至所有電量耗盡，而巡檢任務也就無法完成，為此，應及時對機器人的運行環(huán)境進行清理，也別是在夏季植物生長旺盛的時期，以免影響機器人的應用效果。

3.3優(yōu)化識別算法

有些變電站在建設(shè)的過程中，部分設(shè)備的安裝位置可能會存在問題，如偏高、偏低等，如果按照正常的情況對機器人的巡檢程序進行設(shè)定，則可能無法對此類設(shè)備進行檢測。同時，一些儀表的指針過小，也會影響到檢測結(jié)果的準確性。針對此類情況，可通過對機器人識別算法的優(yōu)化來予以解決。除此之外，也可在設(shè)備停電檢修時，對設(shè)備的安裝位置進行適當調(diào)整，并將過細過小的指針進行更換，由此可為機器人的巡視檢查提供條件。

3.4對誤差進行控制

當射頻標簽中的信息出現(xiàn)混亂后，容易使巡檢機器人從原本的運行軌道上偏離，這樣一來，機器人很容易在行進的過程中摔倒，從而導致巡檢任務無法完成。針對此類問題，可采用導航定位融合技術(shù)加以解決，避免機器人行走中出現(xiàn)偏差或，具體做法是在機器人上加裝精度較高的定位模塊，如果機器人巡檢時，線路發(fā)生變化，導航數(shù)據(jù)則可及時更新，從而保證機器人不會偏離運行軌道。

3.5提高夜巡安全性

變電站內(nèi)的電氣設(shè)備需要24h不間斷運行，所以，巡檢機器人常常會在夜間執(zhí)行任務，由于夜晚的光線較暗，極有可能導致機器人出現(xiàn)意外碰撞的情況，若是在機器人的巡檢區(qū)域內(nèi)開啟照明設(shè)備，則會影響到機器人的視覺，光探頭可能會對準照明設(shè)施，這樣容易使機器人的視覺瞬間空白，失去視覺的機器人極有可能碰撞到其它的設(shè)備，為有效避免此此類問題的發(fā)生，可將反光器件裝載到機器人上，這樣能夠機器人夜間的運行安全性獲得大幅度提升。

4智能巡檢機器人的未來發(fā)展展望

隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，機器人數(shù)據(jù)分析將不再局限于一個站，而是能夠?qū)?shù)據(jù)匯集并上傳至數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，多站多數(shù)據(jù)進行對比分析，匯集更多的數(shù)據(jù)案例。更加準確的數(shù)據(jù)采集、更加完善的數(shù)據(jù)優(yōu)化、更加全面處理軟件，更加科學的數(shù)據(jù)分析，智能機器人將能幫助運維人員更準確更有效的分析缺陷或隱患的發(fā)展趨勢，提出更加科學的檢修、運維需求，真正實現(xiàn)安全有信心，運維有保障，缺陷有管控的運維目標，構(gòu)建全方位的立體監(jiān)測平臺，保障電網(wǎng)與設(shè)備的安全運行。

結(jié)論

伴隨著科學技術(shù)的進步與發(fā)展，深化變電站科學管理能力是未來的趨勢?；诖耍冸娬具\維工作積極推廣與應用智能巡檢機器人，實施變電站日常巡檢工作，這樣既為變電站運維工作提供便利性，也促進電力行業(yè)的進一步發(fā)展。

參考文獻：

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