基于巡视机器人的变电站智能运检优化研究

沈洁 王璠 陶颖

摘 要：在科技的支持之下，变电站运行期间，巡视机器人得到了越来越广泛的应用，机器人的应用提高了变电站运行的质量和效率，但是在实际的应用中，由于变电站建设环境复杂，加之气候以及技术等多重因素的制约，巡视机器人在应用期间还存在有多种问题需要进一步优化处理。而文章嘗试对相关问题进行详细的分析和论述，以求更好的发挥巡视机器人的作用，促进我国电网事业的不断发展和进步。

关键词：巡视机器人;变电站;运检;智能

电力运输离不开变电站，变电站关系着电力运输的成效。变电站朝着智能化的方向发展是未来变电技术发展的主要趋势，一些地区已经探索采用智能机器人进行巡视，逐步取代了电力员工进行巡视，而且智能机器人巡视的效率和质量明显的优于人工巡视，受到了充分的肯定和推广。但是在具体应用中，由于外力因素的作用巡视机器人的应用也存在有诸多局限性，下面笔者将对巡视机器人的优化进行详细分析和论述。

一、变电站巡视机器人巡检要求

1、巡检内容分析

日常运行中，在使用巡视机器人对变电站各项工作开展情况进行巡视时，巡视的内容比较多，但主要的有进出线架构、变压器、组合电器、断路器等。

2、巡检通道要求

使用巡视机器人开展巡检工作时，实际上对于巡检通道有着较高的要求，因为机器人的所有运行程序都是提前设计好的，其不可能像人工巡视一样，可以在外界情况出现变化时，及时的做出调整，规避各种风险。所以说，在设备应用期间，其对于巡检通道有着较高的要求。目前大部分巡视机器人采用的是磁导航的方式，因此在使用机器人进行巡视就需要提前架设磁轨道，通过磁轨道引导机器人沿着既定的路线进行检查巡视，对轨道也有一些特殊的要求，需要进行防水，还需要ABS封装磁条，否则就难以保证智能机器人沿着轨道准确的进行巡视和检查。避免各类巡检事故的发生。在具体应用中需要满足以下方面的要求：

一是结合变电站实际情况做好巡视通道设计布局工作，保证所有需要巡检的项目和缓解都能够被顺利巡检，促使巡视机器人稳定高效的运行。

二是在选择巡检通道时应当小心谨慎，保证机器人在通道内行走时不会出现较大的颠簸，同时相邻巡视通道之间还需互相衔接，巡视轨道的高度差要小于1CM。

三是通道的宽度不小于1.2㎝，坡度不大于6°，散水角度为1%-2%。

四是要做好巡视通道结构设计工作，在巡视通道具体建设期间，可以参考变电站的实际情况，科学合理的设计。

五是通道机器人停靠点与监测表距离小于15CM，距离相应红外检测设备的小于30㎝。只有保持好所要求的的距离和角度，机器人才能正常运转，否则就会出现故障，影响巡视。

六是通道采用环绕主变等设备更方便巡视工作开展。

二、变电站中智能机器人巡检现状及问题

1、设备仪表布置不够科学合理

设备仪表布置不够科学合理是导致机器人巡检效果不理想的重要原因，其主要表现在以下几个方面，一是设备仪表方向布置没有朝向就近的巡视道路，有的是额外增加巡检通道，与原定目标不一致。二是部分仪表出现比较严重的倾斜，这种倾斜导致机器人难以正确的进行数据检测。三是仪表位置不对，在巡视机器人开始检测时没有充分的将仪表暴露出来，检测数据不够准确，存在疏漏。四是仪表位置距离过远，超过机器人的正常检测范围距离，必须要工作人员额外增加巡检通道，才能顺利的完成检测工作。

2、电缆槽盒、支架位置不合适

机器人在一些复杂气候条件下也能够进行工作，这是机器人巡视的主要优点，其对于外部缓解的要求相对来说是比较高的，因为机器人的所有运行程序都是事先设定好的，其不可能像人脑那样灵活多变，在遇到一些紧急情况其无法自行调整和规避。对于设计生产厂家来说，虽然其以及对于巡视机器人的用途及作用等进行了充分的分析，但是其可能存在有施工图纸设计，对现场情况了解不顾充分，机器人路径问题考虑少以及运行人员的方便性等多种问题，仅仅只是简单的按照机器人设备基本功能需求开展各项设计工作，导致机器设备在应用期间问题频出，其主要表现在以下领域：一是机器人在通道上正常巡检，通道上有不明遮挡物，导致机器人的正常路径被阻挡。二是部分巡视机器人功能不齐全，需要人工辅助开展各项巡检工作，同时现场智能巡检的覆盖率没有达到规定标准需求，导致巡视机器人工作强度相对比较大。三是对工作人员的巡检的方便性造成了一定的影响。

三、巡视机器人的变电站智能运检优化措施

1、定期检查调整表计朝向及高度

为了保证巡检机器人作用的发挥，必须要对表计朝向及高度等进行调整，首先要做好表计巡检通道调整工作，这样可以有效的保证所采集到的是正面图像。其次，部分变电站的外部环境相对比较复杂，使用巡视机器人进行巡检存在疏漏是在所难免的，针对这一类问题，需要先明确变电站环境，然后在条件允许的情况下，争取将表计集中布置。以便于巡检工作的顺利开展。三是针对位置比较高，检测难度大的表计，在正式的巡检工作开展之前，需要对表计进行梳理，调整好表计的角度和高度，保证机器人能够顺利实施各项巡检工作，减少遮挡。

2、预留巡视通道

设备厂家在布置设备支架、爬梯以及其他巡检时可能会用到的基础设施时，要尽可能的保证巡检通道的畅通和顺直，降低巡检通道设计的复杂性，促使巡检工作的顺利进行。在建设通道时要进行提前的设计和预留，防止二次返工建设增加不必要的开支和浪费，这样不但会加大投入，同时还将会影响巡检工作的顺利实施。三是为了进一步节省投资和成本支出，巡检通道在建设时还应当充分的考虑变电站的实际运行情况，比如说主道路和电缆沟布置，减少对机器人巡检专用通道的设置，使得巡检机器人的运用常态化。

3、做好标高设定工作

不同设计院或者是生产厂家在对巡检机器人进行设计时风格可能会有所差异，同时，变电站的位置、基础设施建设以及运行条件等不同，其对于巡检机器人的使用也提出了不同的要求。为了更好的满足巡视机器人的使用需求，在对机器人进行优化时，还需要做好标高设定工作。CIS基础高度一般需要高出场地150-200㎜，之所以如此，主要考虑的是积雪可能会对带电距离产生的影响。同时，在对站内道设置时， 考虑到机器人巡检要求，一般情况下，CIS基础、站内道路和电缆沟应当高出场地统一数值为150㎜，这样高度一致的情况下，巡检工作也得以更加顺利的展开。此外，还需做好巡视道路衔接方案设计，充分分析外部可能会对巡视工作产生影响的因素，将相关干扰因素剔除，保证电缆沟与道路之间能够顺利的衔接在一起，这样能够有效的降低巡检难度，提高巡检的效率和质量。

总之，巡视机器人的应用虽然给变电站的发展带来了较大的便利，但是由于环境、机器人设计等多种因素的影响，巡视机器人在应用时还存在有多种不足，因此，在其具体应用过程中，还需做好设备的优化，以便更好的发挥巡检机器人的作用。

参考文献：

[1]胡冬良，丁敬，黄继荣，艾飞，王一博. 智能巡检机器人在变电运维工作中的改进及应用[J].  浙江电力. 2017（08）：29-34.

[2]江贤康，王少博，薛松，高上，韩双.基于变电站状态评价的集配型巡检机器人应用研究[J].   河北电力技术. 2017（02）：16-18+34.

[3]张郁.浅析220KV常规变电站综合自动化改造[J].   中国新技术新产品. 2012（16）：145.

[4]崔昊，周雷，韩刚. 变电所智能巡检系统的开发与应用[J].  农业科技与装备. 2012（05）：27-29.