變電站巡檢機器人巡檢路徑規劃策略及應用

印禹

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1 變電站巡檢機器人概述

一般認為，變電站往往具有十分廣闊的占地面積。同時，針對其中不同類型和不同電壓的電力設備在放置上也大都比較分散。因此基于這一問題，傳統固定機器人的應用便很難對焦整個變電站來進行巡檢工作。屆時，就需要通過移動機器人來處理。同時，針對我國當前變電站的實際情況而言，基本上都采取了無人值守的模式。再加之變電站變身擁有著較多的運行設備，以及存在著復雜的邏輯關系。作為輔助設備的機器人便很多同時對焦變電站的多項數據信息進行處理。因此，在巡檢機器人應用的過程中，也需要配備智能輔助系統。

從智能巡檢機器人的功能來看，往往體現在多個方面。包括數據信息的采集、分析；變電站室內溫度和室內風速的把控等。同時，針對收集到的巡視結果也能夠借助圖片、視頻等載體來完成到后臺控制系統的上傳。在此基礎上，便實現了運維人員的遠程監控。此外，當智能輔助系統完成了數據信息的采集后，仍可以借助專家系統來對數據信息進行分析和推理，并將分析和推理的結果以文件的形式交由運維管理人員[1]。

因此，針對以上工作內容和工作流程，在變電站巡視工作中，機器人的應用不僅僅是針對變電站的數據信息進行采集，也需要保證自身的移動，以此來靈活進行數據信息的捕捉。對比之下，移動機器人便要具有更好的使用效率。但同時仍是需要工作人員對移動機器人的路徑進行合理規劃。

2 變電站巡檢機器人路徑規劃中存在的主要問題

在變電站巡檢工作中，通過對巡檢機器人的應用，能夠進一步提高巡檢的效率和質量，有效收集數據信息，及時發現故障問題，保證電氣設備的安全穩定運行。但是，從我國當前變電站巡檢機器人應用和路徑分析的實際情況來看，仍存在一些問題，主要體現在以下3個方面：①首先，一般認為，變電站內部往往存在和多個電氣設備，但電氣設備本身是處于固定狀態的。同時，從機器人的角度來看，機器人到電氣設備也會存在著多條不同的路徑。屆時，工作人員的路徑規劃就需要在定位系統和離線地圖的基礎上，分別結合機器人出發、目標的位置，來對最佳的路徑進行確定，避免機器人的無用移動；②其次，在機器人移動的過程中，工作人員還需要認識到存在障礙物的問題。屆時，就需要對障礙物進行精準識別，從而在判斷障礙物后及時躲避，以此來防止路徑偏離；③最后，考慮到移動機器人的路徑往往比較固定，那么工作人員便可以針對機器人移動路徑中的障礙物進行清理，從而簡化移動機器人的巡檢工作，提高整體效率[2]。

3 變電站巡檢機器人巡檢路徑規劃策略及應用

針對以上問題，變電站巡檢機器人巡檢路徑的規劃工作主要可以從以下幾個方面來展開切入：①首先，企業和工作人員為進一步提高巡檢機器人巡檢作業的實時性，可以基于現代設備定位系統和變電站輔助系統來在二維平面上完成巡檢機器人的路徑規劃，便選擇出最佳路徑。同時，確定巡檢機器人路徑的關鍵要素。包括出發點要素、目標點要素等；②其次，當工作人員借助變電站附屬系統完成二維巡檢路徑生成后，可通過網絡來講路徑圖直接導入到機器人的系統中。隨后，通過機器人的智能系統對二維巡檢圖的各個要素含義進行分析，對其充分解讀便逐一執行；③其三，機器人的移動路徑首先是確定出發點和目標點，然后結合路徑圖進行作業。對此，工作人員在機器人移動的過程中，仍可以將機器人的出發點設定為中心，并以此對周圍的設備進行柵格細化，確定機器人的移動數據和移動方向。其中，針對機器人當前所在的位置將其對應到相對應的坐標上，在通過其他設備的對應坐標，實現對機器人的移動指導；④其四，一般認為在智能巡檢機器人移動的過程中，可通過自身配備的傳感器來實現移動中不同障礙物的判斷，并確定周圍的信息。同時，針對環境信息的把控，也能夠對系統進行控制，并結合實際分析的結果對程序進行編寫，對執行元件發布的具體動作指令進行落實；⑤最后，機器人在巡檢移動的過程中，一方面是對障礙物進行分析判斷，另一方面則是對路徑地圖進行參考，并在圖像法的基礎上，選擇出最優路徑。

4 變電站機器人巡檢系統的總體建設情況分析

一般認為，在變電站機器人巡檢系統實際運行的過程中，主要是針對綜合物聯網技術進行應該、針對大數據分析技術進行應用，以及針對人工智能技術進行應用。在以上多項技術的融合中，實現針對工作內容的數據分析以及實時監控。而從變電站機器人巡檢系統的總體建設方面來看，主要由以下三個方面共同組成。包括導航設施、本地監控后臺，以及遠程集控后臺。而從機器設備的配置角度來看，則體現在聲音采集設備和紅外熱成像儀等方面。對此，在變電站機器人巡檢系統實際運行的過程中，便會針對室外的環境來完成紅外檢測點的設置，以及巡檢點的設置。同時，在這一過程中，也會涉及可見光檢測點、刀閘分合閘識別點等。仍是需要企業和工作人員結合實際的情況和實際的需求對焦變電站的巡檢規范來完成規劃。因此，針對以上問題，也進一步推動了我國的變電站機器人巡檢系統向變電站巡檢監控功能方面的完善，并在同時也提高了機器人紅外設備的實際覆蓋率，往往能夠達到實現理想的效果。

那么從實際工作的角度來看，工作人員可以通過手持巡檢設備的應用來針對錄入設備的情況進行比對。在這一過程中，如果在巡視設備發揮出了反饋，提醒了狀態的異常問題。屆時，工作人員便可以針對設備運行狀態進行判斷，初步得出運行轉臺不佳的結果，甚至是通過深度分析來判斷故障問題。同時，在巡視人員的巡視工作中，也能夠結合設備給出的狀態反饋，來對日常的巡視管理工作進行完善，從而及時發現故障、及時控制故障，避免故障問題負面影響的擴大。此外，在這一基礎上，巡檢人員也能夠結合機器人的日常反饋，來對關鍵的數據和信息進行提煉，從而在第一時間對設備和系統的運行狀態進行把控，以此來避免系統運行過程中出現故障問題和失誤問題。由此可見，變電站機器人巡檢系統的應用能夠更好地對焦系統運行時的風險問題和故障問題，具有十分重要的現實意義。

5 變電站機器人巡檢系統的核心技術分析

5.1 模式識別技術

從過往工作展開的實際情況來看，在變電站機器人巡檢系統運行的過程中，通過變電站智能機器人的應用所開展的巡檢工作往往很難保證每一個目標確定的精準性。那么從導致這一問題的原因來看，更多體現在我國現階段變電站智能化機器人在相關技術方面的不完善。包括導航?？考夹g的不完善、運動控制技術的不完善等。從而限制了導航?？亢瓦\動控制的精準度。過程中，如果再出現了觀測的距離差別問題，也會對檢測的結果造成更為嚴重的負面影響，使檢測的結果與實際的結果之間存在著較大的偏差，最終限制了檢測的準確性和可靠性。因此，針對以上問題，為切實發揮出變電站智能化機器人的積極作用，及時發現、反饋和處理各類問題，就需要企業和工作人員對模式識別算法進行利用，以及對其他相關技術進行利用。一般認為，在變電站智能化機器人實際運行的過程中，企業和工作人員通過對模式識別算法的應用，能夠進一步優化變電站智能化機器人監測位置的控制，達到精準定位的效果，從而更為準確地對目標進行分析和研究，以此來獲取正確的數據和信息，也為后續其他工作的開展提供有效的參考和借鑒。

5.2 三維電子地圖技術

一般認為，在變電站智能化機器人巡檢系統實際應用的過程中，企業和工作人員還需要針對三維電子地圖技術進行充分地利用，以此來強化系統的運行能力，以及強化系統的控制能力。同時，在這一過程中，企業和工作人員還需要分別對焦三維虛擬技術和現實技術，來實現三維虛擬技術和現實技術的融合，從而確保包括變電站內的各個設備在內，都能夠得到實時的監督，以此來把控設備的真實運行狀態。同時，在進行監督的過程中，如果發現了運行的故障問題，也需要針對故障問題進行及時反饋和處理。包括故障位置的定位、故障內容的判定、故障成因的分析等，從而輔助工作人員完成故障處理方案的制定，加速故障問題的處理。

此外，在工作人員利用三維電子地圖技術的過程中，對比傳統的二維地圖技術應用，也能夠更有效地解決二維地圖的局限性問題進行處理。針對巡檢的位置進行實時的觀察，以及此來避免出現故障隱患。但是，在這一過程中，仍是需要企業和工作人員關注的是。企業和工作人員對三維電子地圖技術的應用，應當時符合三維電子地圖實況，先行明確三維電子地圖技術的應用方案策略，然后再在應用方案策略的指導下，投入到實際工作中，從而保證技術應用的效率和質量，也減少技術應用過程中的失誤，提高技術的規范性。

5.3 實時數據曲線分析技術

從過往工作展開的實際情況來看，在變電設備運行的過程中，往往會受到諸多因素的影響，尤其是變電設備自身的負荷問題，以及變電設備的外界干擾等。那么在這些因素的共同作用下，都會給變電設備的運行埋下隱患。包括常見的溫度異常等[3]。因此，為進一步強化針對變電設備的管控，防止以上問題的出現，還需要企業和工作人員對實時數據曲線分析技術進行應用。通過實時數據曲線分析技術的優勢發揮來對焦系統和設備的實際運行狀態，達到系統設備實際運行狀態的監控效果。那么在實際的技術應用中，主要是結合實時的數據信息來對曲線的變化進行分析，從而明確曲線的變化規律。一方面是能夠對系統和設備的當下情況進行判斷，另一方面也能夠在一定程度上預測系統設備的走向，達到防患于未然的管理效果。

過程中，企業和工作人員一旦發現了溫度異常等故障問題，通過變電站智能化機器人巡檢系統的應用，便能夠針對出現溫度異常的位置進行自動鎖定，并同時開展分析，以此來判定導致故障問題的原因。屆時，巡檢人員便可以在原因數據信息的指導下，第一時間進行故障處理方案的制定，加速故障問題的解決。同時，針對頻發的溫度異常問題，也能夠對經常出現故障的位置進行確定，從而制定故障問題的預防方案。

6 結束語

綜上所述，伴隨著我國機器人技術的不斷發展，在當前變電站巡檢工作中，機器人已經得到了十分廣泛的應用，且取得了良好的效果。期間，企業和工作人員對機器人進行設計，可借助傳感器技術線路和離線巡檢路線來實現變電站巡檢機器人巡檢路徑的科學規劃，以及同步完善信息的傳遞，進一步對焦電氣設備中存在的故障問題，切實提高變電站運行的安全性和穩定性。