基于視覺導航的變電站智能巡檢機器人的研究

張路 陳云賓 王一帆

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科技進步給如今生活中的各方各面都帶來了新的變化，在電力行業，變電站智能巡檢機器人的運用越來越廣泛。機器人技術的應用，極大地改善了目前變電站在巡檢維護方面的弊端。合理運用機器人技術能夠節約人工成本，減輕維護人員的日常工作任務。巡檢機器人主要是執行巡檢任務，而智能巡檢機器人的巡查工作順利完成，提高工作效率，離不開視覺導航技術的開發和應用，因此，保證視覺導航技術的穩定性十分必要。

1 視覺導航機器人在變電站中的具體應用

1.1 定位導航作用

智能巡檢機器人在工作時主要依靠事先規劃好的路線行進，在一些預先設置的地方開展設備巡檢工作，智能巡檢機器人在導航過程中如果遇到障礙物，則會自動停止前進，同時向外發出信息，引起附近工作人員的注意。工作人員將巡檢機器人周邊的障礙物清理后，智能巡檢機器人會恢復之前的工作，繼續接下來的巡查任務[1]。智能巡檢機器人能夠成功探測附近障礙物，主要是運用了超聲傳感器。另外，智能巡檢機器人的一個優勢是能夠通過視覺導航系統自行充電，不用人工操作，智能巡檢機器人能夠定位到充電插座，并且打開充電設備，在充電完成后自動關閉充電房門。

1.2 自動識別檢測與自主巡檢作用

智能巡檢機器人運用了多種先進設備，比如紅外熱成像儀，拾音器等，能夠及時將采集的內容傳到后臺，達到監控的目的。后臺工作人員可以隨時將智能機器人所拍攝的內容調出研究。由于智能巡檢機器人擁有高清攝像機，因此能夠拍攝出清晰的圖案，并且支持遙控拍攝功能。同時，工作人員也可以提前設定好自動拍攝的地點，智能機器人就會在固定時間到達所設定的地點進行拍攝工作。智能機器人能夠自動識別并記錄變電設備的儀表讀數，同時判斷是否有危險因素。如果發現存在安全隱患，智能巡檢機器人會及時自動報警。在數據識別方面，智能巡檢機器人擁有極高的精度，通常會將誤差控制在5%以下。智能巡檢機器人能夠利用拾音器裝備對聲音進行采集，將變電站發出的噪聲發送給后臺，后臺工作人員通過對噪聲的研究能夠了解到相關設備的工作狀態，確保每個部件的運行正常。自主智能巡檢機器人擁有自主巡檢功能，相關操作比較簡單，主要是提前將機器人所要巡檢的路線設定完畢[2]。另外，智能巡檢機器人也支持遙控巡檢，也就是相關工作人員手動控制機器人完成巡檢工作。

2 變電站巡檢智能機器人的運用

過去的變電站巡檢工作一般是由相關工作人員來完成，由于工作人員需要精準詳盡地檢查變電站設備，這樣的巡檢方式一方面加大了工作人員的工作量，另一方面也容易產生一些檢測過程中的問題，比如無法及時確定變電設備所出現的具體故障所在。隨著科學技術不斷發展，在電力行業開始廣泛運用電腦技術，而智能巡檢機器人具有人工無法企及的優勢。智能巡檢機器人能夠避免環境因素的影響，同時巡檢機器人的應用能夠減少相關工作人員的值班量。在設置好巡檢路線之后，智能巡檢機器人能夠自動完成任務，確保變電設備運行正常。與其他機器人不同的是，變電站智能巡檢機器人更有針對性，專門應用于電力領域，在實際運行過程中主要是完成對設備的日常檢測與維護[3]。變電站由于相關變電設備的工作量大，部分位置出現了老化的現象，人工進行巡檢有可能發生危險。而智能巡檢機器人的有效運用能夠避免一些安全事故，節省人力成本，同時讓工作效率得到進一步提升。

3 智能巡檢機器人的主要功能

智能巡檢機器人主要發揮與檢測相關的功能，搜尋設備漏洞，主要查找接頭的紅外測溫等。另外，利用可見光攝像儀能夠觀察設備的外表是否有漏油或生銹等問題發生，同時記錄相關數據。智能巡檢機器人還能夠對發現的設備問題進行剖析，并及時自動報警，引起工作人員的注意[4]。相關操作人員可以在后臺遠程控制智能巡檢機器人，對于校正開關位置等工作，智能機器人可以自行完成，不用人工操作。另外，在極端天氣情況下，智能機器人可能會停止相關巡檢功能，這時工作人員可以手動操作智能巡檢機器人，將沒有完成的工作進行下去。

4 結語

變電站的巡檢工作十分重要，智能巡檢機器人的主要工作是檢查電力故障，以往的巡檢工作主要是依靠人力來完成，然而由于需要檢查的設備過多，需要注意的事項繁雜，并且往往會出現重復的機械動作，因此容易引起相關工作人員身心疲憊。然而變電站的巡查工作不能有片刻馬虎，所以合理利用智能巡檢機器人十分必要，有利于改變現狀，減少巡檢工作人員的工作量，并且相對于人工檢測，智能機器人的巡檢能力更加具有優勢。