变电站机器人巡检系统管理创新与应用

薛长征

摘  要：随着机器人制造技术的进步，机器人被广泛应用于电网行业，通过在变电站创新管理与应用智能巡检机器人系统，使机器人可代替人工对室外高压设备进行巡测，及时发现电力设备的内部热缺陷、外部机械或电气问题等，给运行人员提供诊断电力设备运行中的事故隐患和故障先兆的有关数据，有效降低运维人员的劳动强度，降低变电站的运维成本，提高巡检作业的管理自动化和智能化水平。

关键词：机器人;设备巡测;替代人工;降低成本;智能化

中图分类号：TM764.2     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2015）35-0045-02

1  概  述

随着科技的发展，机器人技术不断成熟和完善，智能巡检机器人是推动超高压电网智能化的创新型手段，通过使用变电站智能巡检机器人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。巡检机器人可以携带红外热像仪、可见光CCD等有关的变电站设备检测装置，以自主和遥控的方式，在各种气候条件下，按照固定的路线进行巡检，自动识别电力设备的内部热缺陷、外部机械或电气问题（如：异物、损伤、发热、漏油等），给运行人员提供诊断电力设备运行中的事故隐患和故障先兆的有关数据。

从设备系统安全角度来讲，运行人员在现场进行设备巡视，主要通过看、触、听、嗅等感官或者仪器去实现，并与积累经验对照，从而判断其运行状况，巡视成效好坏与巡视人员个人的业务素质、工作态度及工作状态有关，而使用智能巡检机器人可以避免了人员业务素质及工作状态、工作环境的不统一等不确定因素，从而极大的提高了变电站安全运行的可靠性。

应用智能机器人巡检系统可以提升变电站运维管理实效，降低人力成本，提高人员工作效率和保障电网安全稳定运行为目标，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，建立良好的运维管理模式，解放人力，使得简单的人力作业向自动化作业转移，从而实现变电站设备运维效率的提升，大幅度节约公司的运维成本，实现无人值班管理模式的运维实效，提升设备及电网的安全水平。

2  变电站机器人巡检系统的现场应用

2.1  拓展应用机器人巡检系统，提升运维管理的思路

①应用变电站机器人巡检系统，在福建检修公司运检部带头下，提出“全面覆盖、准确可靠、约时高效”的应用管理理念，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，充分调配其资源，使人力资源调配更灵活高效。

②加强对电气设备的管理，建立和完善各项制度章程，对运行及备用中的设备进行规范管理，是确保变电站设备安全稳定运行，预防各种事故发生的必要措施。变电站设备定期维护、设备缺陷管理、设备测温管理等，运维管理单位均有设管理专责人。变电站设备表计定期维护及测温等日常管理由机器人代替人工负责，机器人并承担相应的设备缺陷发现及跟踪任务。

2.2 成立机器人应用保证体系，为提升核心运维管理提供     支撑

①巡检机器人系统排查整改验收实行责任制、流程化。成立变电站巡检机器人的验收小组，对机器人的巡检任务进行详细跟踪排查。将机器人红外测温数据与人工测温数据进行对比，并将机器人拍摄的设备表计照片数据与模式识别的仪表读数进行对比;对机器人巡检全站的测温点和拍摄的设备表计是否全面进行排查;对机器人巡检系统是否可靠良好运行进行排查;对机器人巡检数据和人工巡检数据进行定期比对分析，确保数据准确率和覆盖率。通过排查问题、整改问题，使运维班组全面掌握本变电站巡检机器人系统的应用及效果，对因地理环境、设备安装等原因无法覆盖或无法准确测温的红外测温点及无法覆盖或无法准确数字识别的表计做好记录，列入跟踪整改。

②运维班指定专人负责变电站巡检机器人系统的日常管理工作。收集所辖变电站的巡检机器人系统存在的问题及建议，每季度对系统后台进行一次全面检查并将内存资料数据进行备份存档;变电站设备退役、拆除、改造、增加以及场地变更，需对智能巡检机器人系统进行相应调整时，提前联系维护人员进行配置与调整;加强对运维人员的技术培训，使操作人员能够熟练应用，能处理简单和常见故障，并编制相应的维护卡规范作业。

③制定巡检机器人系统的巡检工作要求。机器人巡视、红外测温周期参照变电站例行巡视及规定的红外测温周期;机器人通过巡检可正确读出的设备表计读数，运维人员可不必在例行巡视时对这些表计进行巡视，应在例行巡视前直接通过巡检机器人后台查看表计读数是否合格，在巡视时对不合格的表计读数进行复核;当无人值守变电站需要进行特殊巡视时，如机器人查看范围可满足设备巡视要求的，可使用机器人替代人员进行巡视;当运维人员因恶劣气候交通不便或其他原因无法到无人值守变电站进行例行巡视时，可使用远程查看机器人巡视画面来替代人工例行巡视;在变电站进行全面巡视后，运维班应将人工记录的表计读数与机器人系统记录的表计进行比对，发现问题立即联系处理;对于已核对过测温数据的测温点，机器人测温可替代人工测温。对无法覆盖及经人工核对不准的测温点，运维人员应按红外测温规定进行人工测温。每年应结合人工全面精细测温，与机器人红外测温数据进行比对，发现问题及时联系维护人员处理;当值运维人员应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，发现问题应及时复核，如无法当值复核应在交接班时进行交接，由下值复核，确定为缺陷的应及时上报。运维班组交接班时应对机器人巡检情况、巡检数据等事项进行交接。

④明确机器人使用过程中的注意事项及维护要求。每月对各运维站机器人的使用情况进行检查，对使用不当违反规定的进行经济处罚或通报批评;通过制作演示PPT和实践结合的方式开展人员应用培训，全面探索机器人应用软件人机友好界面。培训立足于运维人员能熟悉使用该系统，并能处理机器人常见和简单的故障问题，从而发挥机器人的使用效果。

2.3  实践分析智能机器人巡检系统，探索优化机器人的      使用界面

通过人机界面可生成设备历史温度曲线提高对设备运行状态的预知性，为状态检修或状态评估提供有效数据支持，从而减少事故的发生;不断探索声音监测与诊断系统的实际应用;持续深化推广基于应用机器人的运维管理模式，有效提升核心管理水平。

3  结  语

3.1  有效减轻人员劳动强度，实现以人为本的管理理念

①在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，即保证恶劣气候巡视人员的安全又能提高巡视质量;也减少超高电压等级下的强电磁场对运行人员可能产生的生理危害，为变电站的安全稳定运行提供保障。

②变电站智能机器人在自动控制或人工控制的巡检形式，通过携带的各种传感器完成变电站一次设备的图像巡视，记录设备信息，异常自动报警，实现了变电站内一次设备的红外测温、表计读取及设备外观状态查看等功能。

③为提高变电站巡检自动化水平和检测准确性提供了创新型的技术检测手段，有效降低了变电站“无人值守”模式下运行人员的劳动强度，弥补了人工巡视的不足，提高了变电站运维工作效率和质量。

3.2  改善变电站运维模式，降低设备运维成本

①在变电站维护远程值班驻点安装了远端服务器，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特殊巡视或其他原因无法到达变电站进行巡视时，运维人员在驻点也能通过机器人系统远程监测无人值守变电站的设备运行情况，既节约人力、节省车辆耗费能源，还节省站与站之间来回时间，有效地提高了运维人员巡视和自维护工作效率。

②无人值守变电站的已是发展主流，智能巡检机器人的大量使用可降低人员使用率，减少一些人为差错等因素的不足，从而提高设备的运维质量，同时降低公司的人力成本。

参考文献：

[1] 郭洪红.工业机器人应用技术[M].北京：科学出版社，2008.