智能巡檢機器人在變電運維工作中的改進及應用

王智慧

摘要：隨著機器人制造技術的進步和電網本身建設的需求，變電站智能巡檢機器人系統逐漸在國內得到廣泛應用，如何應用機器人巡檢系統將是一個新的挑戰。變電站智能巡檢機器人用于替代人工完成變電站巡檢中遇到的急、難、險、重和重復性工作。如何充分利用好機器人巡檢系統，建立良好的運維管理模式，從而解放人力，使得簡單的人力作業向自動化作業轉移，從而提升人力資源管理、設備管理水平，助力電網穩步運行，將是我們探索的重大管理課題。因此，本文對智能巡檢機器人在變電運維工作中的應用進行分析研究。

關鍵詞：智能巡檢機器人;變電站：變電運維;應用

隨著設備技術、計算機網絡科學的快速發展，現代化的電網逐步向大規模、復雜化的方向發展。在電網規模不斷的發展壯大，而人力的結構性缺員現象卻越來越嚴重，這就造成了電力系統傳統的運行、操作、維護等方式與方法面臨著新的挑戰，如何進一步適應新形勢下的電網巡視、測溫等工作，是電力員工面臨的重點和難點。變電站智能巡檢機器人的應用是一個全新的嘗試，通過采用新技術、新手段以減輕工作人員的運行維護負擔，有效保障設備安全可靠運行，也是解決當前困境的一個有效途徑。

1智能巡檢機器人系統組成

智能巡檢機器人系統包括基站層和機器人移動站兩層結構。基站層通過其數據庫、數據處理及視屏監控等模塊接收和處理巡檢數據，相當于一個監控后臺。它也具備圖像處理和模式識別功能，可以自動識別設備缺陷，并自動預警。通信層分為無線網橋基站和無線網橋移動站兩大模塊，它通過無線網絡傳輸協議為基站與機器人移動站提供數據傳輸通道。移動機器人與監控后臺之間為無線通信。另外，當機器人虧電時，可自動返回充電室自行充電。

2智能巡檢機器人的功能

2.1報警功能

智能機器人具有故障報警的功能，這一點對于變電站設備維護具有重要的意義，當智能機器人發現人或者動物侵入到電力系統時，智能機器人就會利用通信站，向監控中心發出自動報警。即使變電站內不設員工進行看管，也可以在監視中心內發現站內設備的異常，并且當機器人自身出現故障或者斷電時，機器人也會自動發出報警，會在關機前儲存已經檢巡的信息，不會影響變電站的正常工作，因此利用機器人的自動報警功能，可以快速地發現故障，對設備進行檢修，將損失降到最小。例如，某變電站出現設備故障而引起高溫的現象，巡視機器人通過傳感技術，及時發現該位置的溫度變化極具升高，異常超出安全范圍內，通過巡視機器人的遠程報警功能，及時通知相關負責人員，便于對該變電站故障及時做出處理措施，減少變電站的損失。

2.2控制功能

智能機器人的控制功能，具有很好的靈活性，可以有效減少巡檢管理人員的工作量。例如，在進行設備開關與拉閘的操作時，巡檢人員就可以利用后臺的操作系統，實現對機器人的手動控制，可以遠程操作機器人工作，實現變電站遠方設備工作，并且當設備出現一些小故障時，檢修人員趕到現場會花費一定的時間，但是如果檢修人員通過對機器人的控制，讓智能機器人對設備進行檢修，這樣就會有效地縮短檢修時間，進而防止更大故障的發生。智能機器人的控制功能，可以有效緩解員工的工作強度，減輕維護人員的工作壓力。

2.3自主巡檢監盤功能

智能巡檢機器人的操作簡單，除了支持全自主巡檢之外，而且可以實施遙控巡檢。全自主巡檢模式是機器人能根據設置好的路線自主巡檢，而遙控巡檢就是在操作人員的手動控制下進行巡檢工作。全自主巡檢又可以分為例行全面巡檢和特殊轉向巡檢。其中，例行巡檢模式下，機器人可以根據設定好的時間、路徑等信息，自行啟動并進行巡檢工作;特殊轉向巡檢時指由工作人員選定具體工作內容，手動啟動之后，再由機器人按照選定好的內容進行巡檢。

在巡檢工作中，智能巡檢機器人的工作內容較多，要對變電站的設備、儀表進行各種數據采集、分析，同時要對變電設備工作環境的溫度、濕度、風向、降水等實施監控，檢測結果客觀性比較強，實現了標準化和全過程管理。

3智能巡檢機器人在變電站中的運維應用

在變電站中，巡檢機器人具備三種巡檢技術，主要為機器視覺功能、設備熱缺陷鑒別以及紅外測溫技術。

機器視覺功能主要是對圖像進行處理，并將無關緊要的“雜質”去掉，消除因自然環境而導致的圖像模糊，例如光照、雨水、雪花等，從而提升巡檢圖像的清晰度。在處理掉“雜質”之后，再對圖像進行高精度匹配以及物體識別處理，能夠有效地對設備進行主動識別，并對設備的狀態進行識別，主要能夠檢測出設備的油位計表位、儀表數值、刀閘開合情況以及外觀情況等;設備熱缺陷識別功能主要是通過紅外檢測功能對互感器、變壓器等設備進行檢測，分析這些設備的母線連接頭、開關觸頭的溫度，并利用溫度升上情況以及同類設備的溫度差進行對比，從而分析出設備的溫度變化是否異常，并對該設備是否故障進行評估，如果發現數據異常并且能夠確定設備故障，則會自動報警，從而提醒維修人員進行及時的維修;紅外測溫技術主要是在紅外圖像識別中，利用紅外測溫技術對設備或區域的溫度進行檢測，分析各個設備、區域的溫度差異情況，并與歷史數據進行分析、對比，從而保障溫度巡檢的有效性、可靠性。

在機器人巡檢之前，可以在系統當中錄入變電站的設備分布、場地詳細圖、所需要巡檢設備的分布圖以及巡視線路圖，從而使機器人依據預先設定的線路進行巡視檢查，更加便利的對變電站內設備、電路進行運維管理。

智能機器人能夠在日常巡檢工作中替代人工對變電站內設備、線路進行有效巡檢，可以以自動、本地或遠程遙控的方式及時發現故障問題。巡檢過程中能夠測量設備的噪音、溫度、設備的外觀、儀表數值以及刀閘開合情況等，其具備高客觀性、高標準化、高智能化以及多樣化的巡檢特點。在巡檢過程中，能夠形成時間、線路、巡視內容以及報表管理為一體的管理日志，從而實現全程巡視管理、監控，給操作人員提供及時、可靠的設備信息，給運維管理人員提供可靠的數據分析與決策支持。

4機器人巡檢系統的實施成效

4.1提高設備健康水平

用機器人巡檢后，能及時發現設備缺陷，對不能及時處理的缺陷，能定時定期巡查監視跟蹤，保證設備的安全穩定運行。

4.2減輕人員勞動強度

自然條件較為惡劣的環境下，使用智能巡檢機器人代替人去巡視設備，既保證惡劣氣候巡視人員的安全又能提高巡視質量，為變電站的安全穩定運行提供保障。

4.3降低設備運維成本

駐點變電站安裝了遠端服務器，使巡檢機器人能實現遠程控制功能。當變電站無人值守而需要巡檢或其他原因無法到達變電站進行巡檢時，可在駐點的巡檢機器人系統后臺直接下發巡檢任務，遠程控制機器人巡檢，既節約成本，提升應急響應能力，提升工作效率。

5結束語：

隨著無人值守變電站的發展趨勢，智能巡檢機器人能更好地代替人工巡檢，最大化的發揮在電網維護工作中的作用，使變電站運維管理更先進更加智能化。應用機器人巡檢系統，并建立良好的運維管理模式，能夠有效的替代人工巡檢，從而降低人員使用率，降低變電站人員成本，減少一些人為因素的不足，提高運維管理效率，提升設備健康水平，提高變電站巡檢工作的自動化和智能化水平，為變電站進一步提升無人值守管理水平奠定堅實的基礎。

參考文獻：

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