试论轨道式智能巡检机器人在机房日常运维巡检中的应用

谭宽 蒋莹

云南电网有限责任公司红河供电局 云南蒙自 661100

在电力输配系统中，变电站是电力系统的重要枢纽，是维持电力供应系统运行稳定、安全、高效的重要环节，传统人工运维巡检方式效率低下、成本高、安全性和可靠性并不能够满足现代变电站运行的需求，智能巡检机器人能够有效代替人工运维操作，提高信息机房运维巡检效率和质量，为变电焊运行提供保障，也为整个电力输配系统提供保障。

1 信息机房日常运维巡检

信息机房日常运维巡检的传统方式是人工巡检，运维人员通过感官的看、嗅、听、触来检查信息机房中可能出现的裂痕、漏油、异常声响和不正常振动，这些表层的设备问题可以通过有经验的运维人员得到及时发现和判断；设备内层的设备问题则需要一定的仪器来配合运维人员的巡检，其中温度检测、红外热像检测等仪器是非常重要的日常运维巡检辅助手段[1]。传统人工巡检受到运维人员经验的限制和检测仪器准确性的限制，且运维巡检过程中发现的问题并不能即时得到原因分析，也不能在最短时间内使问题得到解决，这也是人工巡检被机器人代替的主要原因。轨道式智能巡检机器人可以通过高空轨道进行机房巡检，有效提高巡检效率、降低巡检时间；携带红外摄像、温度监测仪、故障识别技术、微型计算机等运维巡检仪器可以有效提高巡检故障的识别和处理效率，提高信息机房故障排除的效率。巡检机器人的研发有效覆盖了人工巡检的缺陷，这也是轨道式智能巡检机器人获得发展空间的主要原因。

2 轨道式智能巡检机器人的具体应用

2.1 控制模块

智能巡检机器人的控制模块在功能上需要区分自动巡检和手动巡检两种控制模式，自动巡检模式下智能巡检机器人可以实现自动巡视、自动检测、自动导航、自动停靠等功能，手动巡检模式下智能巡检机器人可以实现辅助运维人员进行特定位置、仪表的准确、定点、高效排查。

2.2 导航模块

智能巡检机器人的导航模块决定了巡检机器人的定位能力、移动精确度和闪避障碍能力，巡检机器人的导航模块功能越精细越能够实现信息机房内机器人的长距离自动巡检和高效率识别，充分与其他检测技术的有效结合，充分发挥轨道式智能巡检机器人在信息机房日常巡检中的作用[2]。目前，轨道式智能巡检机器人主要采用GPS导航、磁导航和无线网络导航，其中GPS导航能够实现大范围内的精准导航，但在近距离范畴内导航精准大幅度下降，且因易受到电磁干扰无法单独使用，是其他导航技术的辅助技术；磁导航是当前科技水平下最主要的智能机器人导航应用技术，具有稳定性、精准度、抗干扰方面的巨大优势，但对智能巡检机器人的数据处理能力有更高要求，应用成本较高；无线网络导航相较于磁导航而言对数据处理能力依赖性较低，但由于无线网卡的固定和定位，通常无法应用于室外和长距离定位导航，室内定位导航更加适合。

2.3 检测模块

检测模块是轨道式智能巡检机器人中最重要的组成部分，机器人需要搭载红外热成像、可见光摄像、异常声波检测、紫外成像、温度检测等检测仪器来实现在信息机房日常运维巡检中的实践。其中，红外热成像主要应用于高精度变电设备、油冷系统、断路器、电容器等设备的检测，有效提高信息机房设备的巡检效率；可见光摄像主要应用于智能读取仪表图像的数值，可以有效实现智能巡检机器人对全变电站内设备、仪器数据的监控和读取；异常声波检测主要用于设备运行过程中异常声波、声音的采集和鉴定，可以有效实现智能巡检机器人对电力设备等部分的监测，用更加简洁的方式高效的鉴定信息机房日常运维巡检；紫外成像仪主要应用于电力设备的检测，是红外成像仪的有效搭配设备，对于电力设备早衰、异常放电、绝缘污秽有较强的检测效力；温度检测仪主要应用于信息机房温度监控，避免过高的环境温度对电力设备产生过度影响，避免智能巡检机器人忽略电力设备的异常温度变化[3]。

2.4 报警模块

报警模块在轨道式智能巡检机器人组成中的重要性并不高，但却是智能巡检机器人不可缺少的组成模块。当智能巡检机器人在巡检过程和监控过程中发现机房中出现烟雾、明火、异常高温等现象，轨道式智能巡检机器人需要即时对出现异常问题的位置、异常环节、异常程度进行应急处理并报警，避免异常问题在短时间内进一步升级，提醒运维人员快速到达报警地点，及时处理烟雾、起火、异常高温事故，避免异常问题对信息机房造成更大的损失。

2.5 视频拍摄、上传、回放模块

轨道式智能巡检机器人安设摄像头是十分重要的模块，摄像头的存在可以有效辅助巡检机器人在巡检信息机房的同时，监督机房内工作人员的工作，首先巡检机器人要将可能存在的机房设备异常状态和工作人员违规行为上传监督组织；然后巡检机器人会为设备异常状态进行应急处理、对工作人员进行语音提醒，避免短时间内事态升级；最后巡检机器人可以实现对变电站运维管理部门的辅助，通过对巡检机器人摄像头拍摄的视频回放，为变电站管理部门提供机房设备运维、升级、更换和工作人员绩效考核所需的图片、视频辅助。

3 结语

机器人代替人工的应用已经成为现代社会发展中的主流方式，面对高危险、高精度、高强度、复杂环境的工作，机器人能够更好的完成运维工作，在信息机房日常运维巡检中就是如此。轨道式智能巡检机器人的应用可以有效保证信息机房的运维巡检效率和质量，降低变电站日常运行人工成本，实现变电站无人化发展，推动变电站设备运行的统一化和标准化。