浅析机器人巡检系统在变电站运维管理中的应用

蒋林高 蒋庆云

摘 要：为提升变电站人力资源管理、设备管理水平，提高变电站各项工作的智能化水平，减轻人员劳动强度，改善变电站运维模式，引入机器人巡检系统进行变电站运维工作，主要应用于变电站设备巡视、红外测温、缺陷跟踪、事故处理、倒闸操作等工作。文章将全面介绍机器人巡检系统在变电运维过程中的管理思路、应用措施，如何实现替代人工工作，并分析其运维管理实施成效，为机器人巡检系统实际运用于具体的运维工作，提供详细的指导意见。

关键词：机器人 巡检系统 运维管理 智能化

中图分类号：TP24 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（a）-0132-02

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。

1 实施背景

随着电网建设步伐加快，采用机器人技术进行变电站巡检，既具有人工巡检的灵活性、智能性，同时也克服和弥补了人工巡检存在的一些缺陷和不足，更适应智能变电站和无人值守变电站发展的实际需求。三集五大、无人值守以来，变电站运维人员不断减少，降低变电站的运维成本，提高巡检作业和管理的自动化和智能化水平。

2 机器人巡检系统的应用措施

应用智能机器人巡检系统以提升变电站运维管理实效，通过引进巡检机器人系统的高新技术并建设详实有效的规范、制度，从而实现变电站设备运维效率的提升，实现无人值班管理模式的运维实效。其主要应用措施为：应用机器人巡检系统，以提升运维管理为目标，明确运维管理思路；建立项目管理的工作组织体系；在应用巡检机器人系统的基础上，构建更为合理的变电站运维工作机制结构；完善运维管理体系的人员水平和机器人自动化水平。

2.1 应用机器人巡检系统的管理思路

应用变电站机器人巡检系统，应采用“全面覆盖、准确可靠、约时高效”的管理理念，实现提升运维设备管理和人员管理的应用目标。巡检机器人项目通过设置充沛适当的巡检预置位、巡检路径，确保表计读取全面覆盖、测温点全面覆盖；确保获取设备准确可靠、模式识别数据准确可靠、远程发布接收命令准确可靠；充分利用巡检机器人系统的功能作用，使简单的人力工作向自动化转移，使人力资源调配更灵活高效。

2.2 应用机器人替代人工运维工作

（1）设备巡视应用。机器人替代人工进行一次设备全面巡视、特殊巡视、风险管控巡视。机器人特殊巡视分重载设备特巡、缺陷跟踪、迎峰度夏红外普测、防汛抗台模块。智能巡检机器人自主根据预先设定的巡检时间、巡视路径对站内所有设备、所有监测点进行巡视，或者根据人工选择时间、监测点进行有针对性的巡视。

（2）红外测温及表计抄录应用。电站智能巡检机器人红外普测，是通过预先设置多个监测点，从多个角度对全站设备进行整体性扫描式温度采集，系统能够对变压器、互感器等设备本体以及各开关触头、母线连接头等的温度进行检测，并采用温升分析、同类或三相设备温差对比、历史趋势分析等手段，实现对设备热缺陷的判别和自动报警。巡检机器人系统能替代人工进行压力、避雷器泄漏电流、油位等表计的读取。机器人通过拍照并获取表计模式识别数据后，系统会自动将每个点位的数据保存记录，运维人员可查询或导出系统生成的报表，通过对比每次巡检数据的变化，预防严重缺陷。

（3）设备缺陷跟踪应用。机器人巡检设备发出设备告警信息后，运维人员应及时查看机器人巡检任务的报警事项、巡检数据及各类图像，分析巡检结果，发现问题应及时人工复核。在设备缺陷未消除前，巡检机器人可对缺陷设备进行自动跟踪、实时监控。运维人员远方通过客户端选择相应设备，设置缺陷跟踪任务，选择相应周期进行跟踪重复巡视，来实现缺陷设备的数据实时采集，机器人还可保存设备数据，跟踪数据变化，上传数据报表。

（4）事故处理时应用。器人系统开关位置的识别可通过颜色（红色-合，绿色-分）并结合标示文字“分”或“合”进行识别。当无人值守变电站发生事故跳闸时，运维人员在驻点进行事故处理时，可远程通过最优路径规划，移至目标位置，实时显示检查设备开关位置状态，保证开关动作的可靠性。

（5）倒闸操作时应用。器人系统刀闸的分合状态检测是在红外图像上进行的。其识别原理：刀闸在图像中的角度基本是水平或垂直的，从而对标定的刀闸位置进行判断。在设备操作时，也可通过机器人系统后台通过最优路径规划，移至目标位置，实时显示检查设备操作前后状态，保证设备倒闸操作的可靠性。

3 机器人巡检系统的实施成效

（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。（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。（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。

4 结语

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] 毛琛琳，张功望，刘毅.智能机器人巡检系统在变电站中的应用[J].电网与清洁能源，2009（9）：30-32.

[2] 张宏志.500千伏输电线路机器人巡检技术研究 [J].哈尔滨工业大学学报，2008（8）：11-13.

[3] 陈青.浅析电力系统智能机器人巡检的应用[J].管理学家，2014（8）：10-14.

[4] 陈玉进.智能机器人巡检系统在安徽电网的研究与应用[J]. 安徽电气工程职业技术学院学报，2015（20）：116-120.