軌道智能巡檢儀在煉化廠應用

中國石油化工股份有限公司鎮海煉化分公司電氣中心 倪丹紅 郎祖杰 劉 爽 侯劍卓

隨著科技水平的不斷提高，變電站傳統巡檢模式逐漸退出歷史舞臺，被智能巡檢設備所替代，如輪式智能巡檢機器人、軌道智能巡檢儀等，為推動變電站的智能化水平作出了巨大貢獻。可見，智能巡檢設備已在變電站領域得到了充分應用，那么其是否能在煉化廠變電站中發揮出同樣的作用，是本課題主要研究的內容。基于此，本文在煉化廠變電站中應用了軌道智能巡檢儀，以替代傳統的人工巡檢方式，使煉化廠變電站巡檢逐步邁入智能化階段。

1 煉化廠變電站巡檢方式的不足與軌道智能巡檢儀的優勢

1.1 煉化廠變電站巡檢方式的不足

如今，大多數煉化廠仍沿用傳統的巡檢方式（人工巡檢）完成變電設備的檢測與故障排查工作。雖然這種巡檢方式能在一定程度上判斷出設備運行的狀態，但是這種判斷屬于簡單的定性判斷。比如，巡檢人員根據自身經驗和感官對設備絕緣體的良好程度、設備運行狀態以及設備放電等情況進行判斷。通過這種方式得到的結果勢必會與巡檢人員的工作態度、專業程度掛鉤。不同的記錄方式，也會對最終的判斷結構造成干擾。若判斷結果中涉及到主觀因素較多，那么就會導致判斷結果與實際結果存在較大的誤差。同時，在對故障問題進行人工登記時，難免會導致漏登、錯登行為的發生，弱化變電設備的檢測精度。此外，傳統的巡檢方式還存在檢測質量不高、勞動強度較大等諸多不足之處。

1.2 智能化巡檢機器人的優勢

在煉化廠變電站中，軌道智能巡檢儀的融入，可打破了以往傳統巡檢模式的格局，提高了變電站智能化程度，解決巡檢效率低、勞動強度大等問題。煉化廠變電軌道智能巡檢儀，通過沿站內既定軌道巡視，可完全避免機器人的“脫軌”，最大程度地保障了電力設備的安全以及機器人的運行安全。同時，機器人通過滑觸線供電，可保障機器人24h不間斷運行，為站內設備運行提供長時間看守服務。此外，可將加密系統加設至巡檢設備終端和通信終端中，以提高巡檢信息的安全性，避免變電設備信息泄露事故的發生。

2 軌道智能巡檢儀在煉化廠變電站中的需求分析與系統搭建方式

2.1 智能巡檢機器人在煉化廠變電站中的需求分析

變電站是確保煉化廠正常運行的關鍵所在，一旦出現故障，將直接導致煉化廠停電事故的發生，中斷煉化廠的正常運行，帶來嚴重的經濟損失。因此，做好變電站的巡檢工作是十分必要的。然而，就目前來看，煉化廠的智能化巡檢程度較低，仍沿用傳統的人工巡檢模式居多，這種巡檢模式需要考驗巡檢人員的主觀判斷能力，巡檢人員工作狀態一旦不佳，那么得到的判斷結果就可能會偏離實際值。同時，這種巡檢模式很難確保巡檢人員的人身安全、難以在夜間進行巡檢、無法準確判定變電設備的運行狀態等，因此，在煉化廠變電站中應用當下熱門的軌道智能巡檢儀是必要，也是大勢所趨。

2.2 煉化廠變電站智能巡檢系統搭建方式

對當下軌道智能巡檢儀而言，其不在止步簡單的巡檢任務，融入了變電設備狀態監測技術，在大數據平臺的基礎上，通過物聯網對變電站設備狀態進行有效識別。若遇到設備缺陷問題及時反饋至后臺終端，由巡檢人員進行跟進處理。因此，將智能巡檢機器人應用到煉化廠變電站中，不但能夠替代傳統的巡檢模式，而且還能對變電設備進行有效識別，提高巡檢的效率與精度。具體搭建方式：煉化廠智能巡檢系統以機器人作為移動平臺，對變電設備進行巡檢和監測，借助無線加密通訊技術，將機器人檢測得到的變電設備信息傳輸至后臺終端中。

3 煉化廠變電站軌道智能巡檢儀應用功能

3.1 導航定位功能

煉化廠智能巡檢設備在對變電設備進行巡檢前，會對驅動模塊、安全模塊以及視頻模塊進行自檢，若發現任一模塊存在異常，那么就會亮起警示燈，此時異常信息會傳輸至本地監控后臺，而后由本地監控后臺報警，待工作人員前往處理，再次自檢無誤后，才能投入使用。煉化廠智能巡檢設備巡檢結束后，會自主前往軌道起點等待指令。煉化廠智能巡檢設備條形碼定位導航技術，能夠依照既定路線準確的對變電設備進行檢測。

3.2 檢測識別功能

煉化廠變電站軌道智能巡檢儀攜帶可見光攝像機、拾音器，可擴展搭載紅外熱像儀、局放檢測傳感器等，可將采集得到的圖像信息及時上傳至后臺。安置在煉化廠變電站軌道智能巡檢儀上的可見光攝像機，能夠自動對焦。具有定點拍攝、遙控拍攝以及自動拍攝等功能，能夠對指針式儀表進行讀取識別，設備狀態指示燈顏色狀態判斷，數字儀表讀數，開關分合狀態識別，采集識別后進行登記與判斷，當讀取數據超過預定值時，自動報警。安置在煉化廠變電站智能巡檢機器人上的拾音器，具有對變電設備運行噪音的采集、傳輸以及分析功能，在變電設備運行出現噪音時，能夠及時進行收集分析，確保變電設備的正常運行。軌道只能巡檢儀云臺設計可擴展搭載紅外熱像儀，局放檢測傳感器。通過對紅外熱像儀及局放檢測傳感器的增加，可進一步對設備溫度狀態，設備局部放電情況進行診斷識別及告警。

3.3 自主和遙控巡檢功能

煉化廠軌道智能巡檢儀具有兩種巡檢模式：第一，自主式巡檢模式；第二，遙控式巡檢模式。其中，自主式巡檢模式又由特殊專項巡視和例行全面巡視這兩種方式組成，對特殊專項巡視方式而言，由巡檢人員指定巡檢內容并開啟巡視狀態，而后煉化廠軌道智能巡檢儀便能依照指定巡檢內容對變電設備進行自主巡檢。對例行全面巡檢方式而言，煉化廠軌道智能巡檢儀則會根據系統事先設定的巡檢時間、路線、內容等參數信息，對變電設備進行自主巡檢。遙控巡檢模式簡單而言，即由操作人員通過手動的方式對智能巡檢機器人進行控制，實現對變電設備的巡檢。巡檢期間，工作人員可根據當地實際情況合理應用智能巡檢機器人得自主和遙控巡檢功能，依照既定巡檢路線對煉化廠變電站進行巡檢，以采集設備運行狀態相關數據。同時，監控后臺會實時展示出巡檢設備巡檢的情況，如儀表讀數、指示燈狀態、開關分合狀態等，一旦發現故障，會及時判斷出設備故障，并自主報警，而后由后臺系統調度巡檢設備前往處理，實現煉化廠無人值守的新局面。

4 應用效果分析

為檢驗軌道智能巡檢儀在煉化廠變電站應用的可行性，在A煉化廠變電站中應用了軌道智能巡檢儀用于巡檢，并與巡檢模式（人工巡檢）進行了對比實驗，得到的結果如表1所示。

表1 變電設備數量與異常儀表數量識別結果

可以看出，人工巡檢模式下，能夠有效識別變電站設備的數量，但存在一定的誤差，如狀態指示燈的識別并為達到100%。同時，對變電設備異常儀表數量的識別并不理想，除了電流表異常數量識別達到了100%，狀態指示燈和開關分合狀態異常數量的識別率較低，這可能是人工漏檢、漏登記導致的。而智能巡檢設備不論是變電設備數量的識別，還是異常儀表數量的識別，其精度均達到了100%。可見，將軌道智能巡檢儀應用到煉化廠變電站中，能夠有效提高變電設備的巡檢精度與覆蓋率，推動煉化廠變電設備巡檢的智能化程度。

小結：總體而言，本文首先對煉化廠傳統巡檢方式的不足與需求、軌道智能巡檢儀的優勢進行了闡述，明確了煉化廠引入軌道智能巡檢儀的重要性與必要性。其次，給出了煉化廠變電站智能巡檢系統搭建方式與軌道智能巡檢儀應用功能。最后，在A煉化廠變電站中應用了軌道智能巡檢儀，并與傳統巡檢模式的檢測識別效果進行了實驗比對，結果肯定了軌道智能巡檢儀在煉化廠變電站中應用的可行性，能夠有效提高煉化廠變電站巡檢的智能化水平，為全面實現煉化廠無人值守新局面做出了應有的貢獻。