智能巡檢機(jī)器人在變電站中的應(yīng)用研究

云鼎科技股份有限公司 郭洪杰

近年來，我國(guó)電力行業(yè)有著快速的進(jìn)步與發(fā)展，變電站作為電力資源供應(yīng)的重要組成部分，在變電站巡檢工作開展的階段中，對(duì)工作人員自身的專業(yè)素質(zhì)能力有著較高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。但是從現(xiàn)階段實(shí)際的情況來看，高素質(zhì)、高技術(shù)的檢修工作人員數(shù)量稀少，很難滿足市場(chǎng)的基本需求。

當(dāng)前，我國(guó)也在不斷加強(qiáng)對(duì)該方面的研究和改善。智能巡檢機(jī)器人的出現(xiàn)，不僅能夠加強(qiáng)日常變電站檢查巡視工作的效率和質(zhì)量，并且其自身還具備視頻影像、圖像識(shí)別、紅外測(cè)溫、數(shù)據(jù)采集等多種功能，更好的幫助變電站工作人員對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的全面掌握，及時(shí)對(duì)故障問題進(jìn)行反應(yīng)和維修，減少安全事故的發(fā)生。同時(shí)，加強(qiáng)智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用，能在一定程度上提升變電站日常工作的智能化與現(xiàn)代化水平，并且變電站工作人員可以遠(yuǎn)程對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行操控，及時(shí)改善和解決問題。

1 智能巡檢機(jī)器人的相關(guān)概述

智能巡檢機(jī)器人是在智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將識(shí)別技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、信息處理技術(shù)、信息整合技術(shù)等多種處理技術(shù)進(jìn)行整合，使機(jī)器人更加具有智能化和自動(dòng)化的效果，為智能巡檢機(jī)器人提供更多的功能保障，確保日常巡檢工作的順利開展。在智能巡檢機(jī)器人實(shí)際使用的過程中，需要對(duì)變電站內(nèi)實(shí)際的情況數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取，及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，對(duì)變電站內(nèi)存在的異常問題進(jìn)行改善，制定相關(guān)的異常檢測(cè)報(bào)告，為工作人員后續(xù)維護(hù)與檢修工作的開展創(chuàng)造良好的參考條件，為管理工作人員提供更加優(yōu)質(zhì)優(yōu)良的管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)變電站日常巡檢工作開展過程中，不僅會(huì)消耗大量的成本，還會(huì)給工作人員帶來一定的安全隱患。并且由于人工巡檢時(shí)間受到限制，多數(shù)新能源場(chǎng)地的監(jiān)控管理需要采取集控的方式，少人或者無人值班都會(huì)給變電站日常運(yùn)行造成一定的影響。為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)變電站全天候的巡檢工作，就需要配備大量的運(yùn)行維護(hù)工作人員，但是由于員工之間缺乏經(jīng)驗(yàn)而導(dǎo)致無法全面落實(shí)巡檢工作，同時(shí)人工巡檢的精準(zhǔn)程度很難得到有效的保障，對(duì)已經(jīng)發(fā)生故障的設(shè)備不能及時(shí)開展維修，導(dǎo)致變電站實(shí)際運(yùn)行效果受到嚴(yán)重影響。

為了能夠更好地保證智能機(jī)器人巡檢工作開展的質(zhì)量和效果，通過使用傳感器確保智能機(jī)器人在巡檢工作開展的過程中，可以對(duì)不同變電設(shè)備的運(yùn)行情況，以及變化趨勢(shì)進(jìn)行探測(cè)和數(shù)據(jù)采集，更好的保證檢修工作開展的精準(zhǔn)度，并且機(jī)器人能夠保持全天候巡檢工作，有效地減少工作疲勞情況的產(chǎn)生，進(jìn)而提升巡檢工作的安全性以及可靠性[1]。

2 智能巡檢機(jī)器人的系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 智能巡檢機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)階段，在變電站中使用的智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，主要分為四個(gè)層次，本文在此針對(duì)現(xiàn)階段使用的四個(gè)主要層次系統(tǒng)進(jìn)行分析，希望能對(duì)今后智能巡檢機(jī)器人的使用提供有效參考，如表1所示。

表1 智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析表

2.2 智能巡檢機(jī)器人的控制系統(tǒng)

在變電站智能巡檢機(jī)器人運(yùn)行過程中，需要保證機(jī)器人控制的效果和質(zhì)量，從目前實(shí)際的情況來看，在現(xiàn)階段智能巡檢機(jī)器人使用中，主要有兩個(gè)控制的基本系統(tǒng)，本文在此進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述和分析，希望能對(duì)今后智能巡檢機(jī)器人的使用提供良好的保障。

2.2.1 基站控制系統(tǒng)

在基站控制系統(tǒng)中，因?yàn)樾枰ＷC人工遠(yuǎn)程操作的效果和質(zhì)量，在實(shí)際工作開展過程中，就需要不斷加強(qiáng)工作人員的計(jì)算能力，利用相應(yīng)的設(shè)備確保計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果的真實(shí)性和有效性，從而更好地對(duì)智能巡檢機(jī)器人下達(dá)有關(guān)的指令。在實(shí)際工作開展過程中，需要對(duì)智能巡檢機(jī)器人工作的路線和時(shí)間進(jìn)行控制，保證機(jī)器人能夠按照標(biāo)準(zhǔn)程序和規(guī)定，開展日常的檢修工作，避免工作疏忽或者遺漏情況的出現(xiàn)，加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果和質(zhì)量[2]。

2.2.2 自主控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

智能巡檢機(jī)器人在實(shí)際工作中，需要加強(qiáng)核心設(shè)備的控制與管理，利用導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)實(shí)際檢測(cè)路線進(jìn)行確定，避免路線錯(cuò)誤問題導(dǎo)致實(shí)際巡檢工作開展效率受到影響。在實(shí)際工作開展過程中，相關(guān)人員需要將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息與導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效地結(jié)合，進(jìn)一步加強(qiáng)巡檢路線規(guī)劃設(shè)計(jì)的效果，確保工作開展的控制效果以及規(guī)范效果，并且加強(qiáng)監(jiān)控與檢測(cè)過程，確保巡檢工作的各個(gè)環(huán)節(jié)中全面落實(shí)，更好地對(duì)變電站實(shí)際運(yùn)行情況和數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速收集和分析。

3 智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 導(dǎo)航定位技術(shù)

智能巡檢機(jī)器人在使用的過程中，可以有效地將導(dǎo)航定位技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，不僅能夠保證智能巡檢機(jī)器人工作路線的明確規(guī)定，還能及時(shí)對(duì)機(jī)器人的位置進(jìn)行確定，更好的保證機(jī)器人能在規(guī)定的路線范圍內(nèi)移動(dòng)，確保智能巡檢機(jī)器人工作開展的實(shí)際效率和質(zhì)量。在對(duì)此導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行使用時(shí)，相關(guān)工作人員需要提前對(duì)變電站巡檢路線進(jìn)行有效的設(shè)定，同時(shí)還需要在規(guī)劃路線中安裝磁性材料，從而更好地保證智能巡檢機(jī)器人的感應(yīng)系統(tǒng)和識(shí)別系統(tǒng)，避免在巡檢工作開展過程中出現(xiàn)偏差問題。

除此之外，在實(shí)際工作開展的階段中，還需要對(duì)激光導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行使用，加強(qiáng)對(duì)障礙物的識(shí)別與檢測(cè)工作，對(duì)智能巡檢機(jī)器人工作路線進(jìn)行規(guī)劃，避免產(chǎn)生碰撞問題，減少安全事故的發(fā)生。從現(xiàn)階段的實(shí)際應(yīng)用來看，激光導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用效果更加具有靈活性，并且路線規(guī)劃的準(zhǔn)確程度較高，不容易發(fā)生意外碰撞的情況是目前智能巡檢機(jī)器人中較為常見的技術(shù)應(yīng)用類型[3]。

同時(shí)，定位導(dǎo)航技術(shù)也是智能巡檢機(jī)器人較為先進(jìn)的功能要求，在實(shí)際工作開展的階段中，根據(jù)制定好的線路進(jìn)行檢測(cè)。在智能巡檢機(jī)器人智能化探測(cè)和定位的過程中，還需要加強(qiáng)對(duì)無障礙模式的應(yīng)用，將周邊實(shí)際的情況進(jìn)行錄入，如果發(fā)現(xiàn)路線存在誤差問題，需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，將周邊實(shí)際的雜物進(jìn)行清理，保證路線的穩(wěn)定性和安全性。

3.2 檢測(cè)識(shí)別技術(shù)

智能巡檢機(jī)器人自身具備較強(qiáng)的檢測(cè)識(shí)別技術(shù)，從而能對(duì)變電站內(nèi)出現(xiàn)的各種不同情況進(jìn)行快速識(shí)別，對(duì)環(huán)境中產(chǎn)生的信息進(jìn)行收集，并利用自身的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行有效的分析，了解變電站內(nèi)故障問題產(chǎn)生的實(shí)際原因，及時(shí)發(fā)現(xiàn)淺存安全隱患，更好的保證變電站運(yùn)行的安全性以及可靠性。

在巡檢工作開展的階段中，機(jī)器人需要利用設(shè)備自身攜帶的識(shí)別技術(shù)，對(duì)變電站內(nèi)部情況進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)設(shè)備開關(guān)進(jìn)行有效的識(shí)別，加強(qiáng)設(shè)備內(nèi)外溫差的檢測(cè)情況，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和獲取，更好的保證電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性。在對(duì)智能巡檢機(jī)器人進(jìn)行使用的過程中，還可以利用識(shí)別檢測(cè)技術(shù)，對(duì)變電站內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況，以及重要設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行快速地檢測(cè)與探測(cè)，為工作人員提供更加全面的變電站數(shù)據(jù)信息，明確站內(nèi)一次以及二次設(shè)備坐標(biāo)的實(shí)際情況，通過展現(xiàn)不同設(shè)備的組成情況，更好的保證數(shù)據(jù)信息具有真實(shí)性以及準(zhǔn)確性，為實(shí)際工作的開展創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)條件。

除此之外，巡檢機(jī)器人還配備紅外熱成像和攝像設(shè)備，并且還會(huì)對(duì)拾音器進(jìn)行安裝，加強(qiáng)此類設(shè)備的有效應(yīng)用，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的音頻和視頻資料進(jìn)行采集，快速的將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸，保證遠(yuǎn)程與監(jiān)控工作的全面開展。加強(qiáng)數(shù)據(jù)資料的采集效果和質(zhì)量，在必要的時(shí)候?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)取，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督與管理工作。與傳統(tǒng)監(jiān)控?cái)z像設(shè)備進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，智能巡檢機(jī)器人的有效使用，不僅能夠定時(shí)定點(diǎn)的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)資料進(jìn)行抓拍，還能夠?qū)Ω鞣N安全問題、風(fēng)險(xiǎn)問題和隱患問題進(jìn)行識(shí)別，及時(shí)對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)和影響因素進(jìn)行考慮，減少外界因素對(duì)安全生產(chǎn)造成的影響。

3.3 圖像識(shí)別技術(shù)

智能巡檢機(jī)器人在實(shí)際圖像檢測(cè)工作開展過程中，需要加強(qiáng)對(duì)圖像識(shí)別技術(shù)的使用，在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別和判斷，針對(duì)不同時(shí)間段內(nèi)圖像的變化情況進(jìn)行對(duì)比，從而對(duì)設(shè)備運(yùn)行的情況以及故障問題進(jìn)行分析和改善。在識(shí)別技術(shù)和識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用的背景下，還能加快數(shù)據(jù)獲取的速度，保證設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

如果設(shè)備溫度異常升高，則需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而制定有效的處理措施，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。如果變電站開關(guān)柜出現(xiàn)線路老化的現(xiàn)象后，一些重要組成部件都會(huì)出現(xiàn)異常發(fā)熱的情況，在識(shí)別技術(shù)和測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用下，能夠?qū)Ξ惓囟惹闆r進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)實(shí)際故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行判斷，同時(shí)給出相應(yīng)的警報(bào)，減少安全事故的發(fā)生。

3.4 自動(dòng)充電技術(shù)

加強(qiáng)智能巡檢機(jī)器人的日常巡檢工作，是保證變電站正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，因此保證機(jī)器人的電量，也是確保工作順利開展的重要基礎(chǔ)，也能在一定程度上避免電量下降到標(biāo)準(zhǔn)范圍后對(duì)實(shí)際巡檢工作開展的效率和質(zhì)量造成影響。因此，在對(duì)智能巡檢機(jī)器人設(shè)定的階段中，避免充電問題影響巡檢機(jī)器人日常工作的順利開展，還需要保證巡檢機(jī)器人充電的安全性以及可靠性。除此之外，充電樁還需要設(shè)置防觸碰等基本功能，避免工作人員在日常工作中不小心觸碰到充電樁而產(chǎn)生安全事故，更好地對(duì)工作人員的生命安全進(jìn)行保障[4]。

4 結(jié)語

隨著現(xiàn)階段社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，科學(xué)技術(shù)以及信息技術(shù)都有著全面的改善，智能機(jī)器人技術(shù)作為現(xiàn)階段各行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)類型，利用機(jī)器人來代替人工進(jìn)行作業(yè)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。現(xiàn)階段，電力行業(yè)發(fā)展過程中，有效地將智能巡檢機(jī)器人在變電站中進(jìn)行應(yīng)用，不僅能夠提升實(shí)際巡檢工作開展的效率和質(zhì)量，還能減少安全事故的發(fā)生。

智能巡檢機(jī)器人能快速有效地對(duì)變電站實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并且機(jī)器人自身具備的較多優(yōu)勢(shì)，也能夠快速有效地對(duì)故障問題進(jìn)行分析和判斷，加強(qiáng)數(shù)據(jù)的快速收集，為實(shí)際檢修工作的開展提供良好的基礎(chǔ)保障。同時(shí)，有效利用智能巡檢機(jī)器人完成變電站巡檢工作，還能減少操作人員工作失誤情況的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控的目的，更好地提升巡檢工作的安全性、可靠性，真正做到減員增效的實(shí)際作用，推進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)快速發(fā)展。