智能巡检机器人在变电运维工作中的改进及应用

智能巡检机器人在变电运维工作中的改进及应用

随着机器人制造技术的进步和电网本身建设的需求，变电站智能巡检机器人系统逐渐在国内得到广泛应用，如何应用机器人巡检系统将是一个新的挑战。变电站智能巡检机器人用于替代人工完成变电站巡检中遇到的急、难、险、重和重复性工作。如何充分利用好机器人巡检系统，建立良好的运维管理模式，从而解放人力，使得简单的人力作业向自动化作业转移，从而提升人力资源管理、设备管理水平，助力电网稳步运行，将是我们探索的重大管理课题。因此，本文对智能巡检机器人在变电运维工作中的应用进行分析研究。

标签：智能巡检机器人;变电站：变电运维;应用

随着设备技术、计算机网络科学的快速发展，现代化的电网逐步向大规模、复杂化的方向发展。在电网规模不断的发展壮大，而人力的结构性缺员现象却越来越严重，这就造成了电力系统传统的运行、操作、维护等方式与方法面临着新的挑战，如何进一步适应新形势下的电网巡视、测温等工作，是电力员工面临的重点和难点。变电站智能巡检机器人的应用是一个全新的尝试，通过采用新技术、新手段以减轻工作人员的运行维护负担，有效保障设备安全可靠运行，也是解决当前困境的一个有效途径。

1智能巡检机器人系统组成

智能巡检机器人系统包括基站层和机器人移动站两层结构。基站层通过其数据库、数据处理及视屏监控等模块接收和处理巡检数据，相当于一个监控后台。它也具备图像处理和模式识别功能，可以自动识别设备缺陷，并自动预警。通信层分为无线网桥基站和无线网桥移动站两大模块，它通过无线网络传输协议为基站与机器人移动站提供数据传输通道。移动机器人与监控后台之间为无线通信。另外，当机器人亏电时，可自动返回充电室自行

充电。

2智能巡检机器人的功能

2.1报警功能

智能机器人具有故障报警的功能，这一点对于变电站设备维护具有重要的意义，当智能机器人发现人或者动物侵入到电力系统时，智能机器人就会利用通信站，向监控中心发出自動报警。即使变电站内不设员工进行看管，也可以在监视中心内发现站内设备的异常，并且当机器人自身出现故障或者断电时，机器人也会自动发出报警，会在关机前储存已经检巡的信息，不会影响变电站的正常工作，因此利用机器人的自动报警功能，可以快速地发现故障，对设备进行检修，将损失降到最小。例如，某变电站出现设备故障而引起高温的现象，巡视机器人通过传感技术，及时发现该位置的温度变化极具升高，异常超出安全范围内，通过巡视机器人的远程报警功能，及时通知相关负责人员，便于对该变电站故障及时做出处理措施，减少变电站的损失。

2.2控制功能

智能机器人的控制功能，具有很好的灵活性，可以有效减少巡检管理人员的工作量。例如，在进行设备开关与拉闸的操作时，巡检人员就可以利用后台的操作系统，实现对机器人的手动控制，可以远程操作机器人工作，实现变电站远方设备工作，并且当设备出现一些小故障时，检修人员赶到现场会花费一定的时间，但是如果检修人员通过对机器人的控制，让智能机器人对设备进行检修，这样就会有效地缩短检修时间，进而防止更大故障的发生。智能机器人的控制功能，可以有效缓解员工的工作强度，减轻维护人员的工作压力。

2.3自主巡检监盘功能

智能巡检机器人的操作简单，除了支持全自主巡检之外，而且可以实施遥控巡检。全自主巡检模式是机器人能根据设置好的路线自主巡检，而遥控巡检就是在操作人员的手动控制下进行巡检工作。全自主巡检又可以分为例行全面巡检和特殊转向巡检。其中，例行巡检模式下，机器人可以根据设定好的时间、路径等信息，自行启动并进行巡检工作;特殊转向巡检时指由工作人员选定具体工作内容，手动启动之后，再由机器人按照选定好的内容进行巡检。

在巡检工作中，智能巡检机器人的工作内容较多，要对变电站的设备、仪表进行各种数据采集、分析，同时要对变电设备工作环境的温度、湿度、风向、降水等实施监控，检测结果客观性比较强，实现了标准化和全过程管理。

3智能巡检机器人在变电站中的运维应用

在变电站中，巡检机器人具备三种巡检技术，主要为机器视觉功能、设备热缺陷鉴别以及红外测温技术。

机器视觉功能主要是对图像进行处理，并将无关紧要的“杂质”去掉，消除因自然环境而导致的图像模糊，例如光照、雨水、雪花等，从而提升巡检图像的清晰度。在处理掉“杂质”之后，再对图像进行高精度匹配以及物体识别处理，能够有效地对设备进行主动识别，并对设备的状态进行识别，主要能够检测出设备的油位计表位、仪表数值、刀闸开合情况以及外观情况等;设备热缺陷识别功能主要是通过红外检测功能对互感器、变压器等设备进行检测，分析这些设备的母线连接头、开关触头的温度，并利用温度升上情况以及同类设备的温度差进行对比，从而分析出设备的温度变化是否异常，并对该设备是否故障

进行评估，如果发现数据异常并且能够确定设备故障，则会自动报警，从而提醒维修人员进行及时的维修;红外测温技术主要是在红外图像识别中，利用红外测温技术对设备或区域的温度进行检测，分析各个设备、区域的温度差异情况，并与历史数据进行分析、对比，从而保障温度巡检的有效性、可靠性。

在机器人巡检之前，可以在系统当中录入变电站的设备分布、场地详细图、所需要巡检设备的分布图以及巡视线路图，从而使机器人依据预先设定的线路进行巡视检查，更加便利的对变电站内设备、电路进行运维管理。

智能机器人能够在日常巡检工作中替代人工对变电站内设备、线路进行有效巡检，可以以自动、本地或远程遥控的方式及时发现故障问题。巡检过程中能够测量设备的噪音、温度、设备的外观、仪表数值以及刀闸开合情况等，其具备高客观性、高标准化、高智能化以及多样化的巡检特点。在巡检过程中，能够形成时间、线路、巡视内容以及报表管理为一体的管理日志，从而实现全程巡视管理、监控，给操作人员提供及时、可靠的设备信息，给运维管理人员提供可靠的数据分析与决策支持。

4机器人巡检系统的实施成效

4.1提高设备健康水平

用机器人巡检后，能及时发现设备缺陷，对不能及时处理的缺陷，能定时定期巡查监视跟踪，保证设备的安全稳定运行。

4.2减轻人员劳动强度

自然条件较为恶劣的环境下，使用智能巡检机器人代替人去巡视设备，既保证恶劣气候巡视人员的安全又能提高巡视质量，为变电站的安全稳定运行提供保障。

4.3降低设备运维成本

驻点变电站安装了远端服务器，使巡检机器人能实现远程控制功能。当变电站无人值守而需要巡检或其他原因无法到达变电站进行巡检时，可在驻点的巡检机器人系统后台直接下发巡检任务，远程控制机器人巡检，既节约成本，提升应急响应能力，提升工作效率。

5结束语：

随着无人值守变电站的发展趋势，智能巡检机器人能更好地代替人工巡检，最大化的发挥在电网维护工作中的作用，使变电站运维管理更先进更加智能化。应用机器人巡检系统，并建立良好的运维管理模式，能够有效的替代人工巡检，从而降低人员使用率，降低变电站人员成本，减少一些人为因素的不足，提高运维管理效率，提升设备健康水平，提高变电站巡检工作的自动化和智能化水平，为变电站进一步提升无人值守管理水平奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]智能巡检机器人应用现状及问题探析[J].梁永强.山东电力技术.2018（02）

[2]智能巡检机器人测温应用及案例[J].陈凌峰，初艳华.电子测试.2016（23）

[3]变电站机器人智能巡检系统应用研究[D].张志飞.华北电力大学，2015

[4]智能巡检机器人研究现状与发展趋势[J].张成巍，岳湘.电工文摘，2015，01