变电站智能巡检机器人在运维工作中的应用

温瑜玲 江顺

摘 要：当前，随着我国经济发展速度的不断提升，使得电力行业也得到了较为快速的发展。为满足社会生产与经济发展的需要，电网与配电线路不断扩大，变电站所承载的工作逐渐增多。这使得传统形式下的变电站人工巡检已无法满足电力生产与安全、稳定运行的需要。对此，变电站智能巡检系统和智能巡检机器人应运而生。智能巡检机器人不仅能够弥补人工巡检的不足，更能使巡检效率与巡检准确性得以有效提升。因此，将智能巡检机器人应用于变电站的安全巡检工作中，是极其必要的。本文简要阐述了变电站智能巡检系统的设计，并进一步探讨了变电站智能巡检机器人的应用，旨在为变电站电力运行监测工作得以顺利开展，做出应有的贡献。

关键词：变电站;智能巡检;机器人;运维工作;应用

1巡检机器人简介

智能巡检机器人的只要类型有开关室巡检机器人、变电站巡检机器人和廊道巡检机器人等。如某公司的廊道巡检机器人， 该款机器人拥有综合管廊监控领域常用的各种功能模块， 适用于对实时性要求较高的综合管廊监控领域， 具备可叠加的模块化结构， 便于用户扩展新的功能模块， 自身拥有监控常用的语音接口、短信接口、报警管理和远程控制模块， 通过不同监控模块的有机组合， 可以很好的为用户提供个性化、针对性强的各种监控业务与运维服务。

变电站智能巡检机器人， 可以代替人完成简单的、复杂的或者重复性的工作， 就目前而言， 智能巡检机器人主要应用于导航单元、主控单元和通讯单元等。机器人的主要优点有运行时间长、智能化、无轨化、可调配和不受温度影响等特点。

巡检机器人的主体构成主要有红外热像仪、安全停障模块、云台、激发传感器、可见光摄像仪等主要核心设备和一些其他辅助设备构成。和其他智能机器人一样， 巡检机器人也有四轮驱动底盘， 四轮驱动底盘主要方便机器人进行转弯和直行， 如果机器人碰到比较复杂的路况， 可以进行无死角检测， 适应能力很强。而可见光摄像仪可以有效获取巡检范围的红外热像仪， 以便工作人员及时发现异常情况， 从而实现对故障问题的处理。云台主要是控制巡检过程中的拍摄角度， 以便可以准确拍出图像和视频。超声波传感器主要是方便机器人对周围障碍物进行识别， 避免机器人在巡检过程中受到伤害。巡检机器人可以通过将获得的数据与微气象站的数据进行减缓， 从而获得外界温度、风速等天气信息， 以便巡检机器人更好的完成工作。

2变电站智能巡检机器人的功能

智能巡检机器人是一种十分先进的系统，其在变电站运行维护中的运用，可实现无人值守的目标。巡检机器人所具备的主要功能如下：

2.1视频分析

巡检机器人借助可见光视频技术，能够对变电站内各类设施的运行状态进行识别，整个过程中全部是都机器人独立完成，不需要人为操控，为变电站无人值守目标的实现提供了可能。

2.2定位导航

巡检机器人采用的导航方式为激光视觉传感器，通过激光来完成定位导航，由此可使定位精度获得大幅度提升，这样一来，机器人在进行巡检工作时，便能够有效地避开各种障碍，同时，也不需要铺设轨道。

2.3红外检测

巡检机器人可对视野范围内可见的设备温度进行红外扫描检测，采集温度数据，进而完成对发热设备的诊断，由此可使机器人巡检区域范围内的设备运行隐患得到及时发现和处理，防止因设备过热引起更为严重的故障。

2.4控制功能

机器人具备两种控制方式，一种为手动，一种为自动，前者是指操作人员借助计算机利用云端，对机器人的移动进行控制，从而使机器人完成巡检任务;后者则是指机器人在进行巡检前，由技术人员先为其设定好路线，随后机器人按照指令对路线上的所有电力设备进行巡视检查，判断设备运行是否正常。

2.5噪声诊断

机器人上装配有灵敏度超高的拾音器，可对电力设备的音频信息进行定向采集，同时，机器人采用了当前较为先进的语音识别技术，可以最大限度地降低周围环境的干扰，由此进一步提生了音频是别的准确度。

3智能巡检机器人在变电站运维中的应用

智能巡检机器人是一种现代化的高科技产品，其在变电站中的应用，为无人值守目标的实现提供了可能。为使机器人在变电站运维中的作用得以最大限度地发挥，下面结合机器人应用中出现的一些不足，提出优化改进措施。

3.1对转角进行优化

巡检机器人带有红外检测功能，可对变电站内电气设备的温度进行测量，当其巡视到监测点时，测温仪检测范围内除了待检测的设备之外，还有一些其它的事物，如照明设施等，由此会对设备温度的测量结果造成一定的影响，为此，在应用巡检机器人对变电站内的设备进行运维的过程中，可在对标签点进行设置时，采取有效的方法，消除所有可能导致机器人转向角度与电气设备之间监测误差的因素，这样便可以确保温度检测结果的准确性。

3.2清理室外环境

巡检机器人在对变电站内的设备进行运维时，在其行进的路线上，可能会存在各种各样的障碍物，为使机器人能够避开这些阻碍，可在机器人上加强超声检测系统。由此，机器人在行进时，可以通过发射超声波，并对回传的信号进行接收，如果路线上有障碍物，机器人便会向后台的控制中心发出寻求指令，并在障碍物移除后，恢复行进。通常情况下，机器人在站内进行巡检时，为其设定的路线上基本不会存在任何障碍物，但是，有些植物的枝叶却延伸到机器人的行进路线上，如果遇到这种情况，机器人便会始终保持开机状态，直至所有电量耗尽，而巡检任务也就无法完成，为此，应及时对机器人的运行环境进行清理，也别是在夏季植物生长旺盛的时期，以免影响机器人的应用效果。

3.3优化识别算法

有些变电站在建设的过程中，部分设备的安装位置可能会存在问题，如偏高、偏低等，如果按照正常的情况对机器人的巡检程序进行设定，则可能无法对此类设备进行检测。同时，一些仪表的指针过小，也会影响到检测结果的准确性。针对此类情况，可通过对机器人识别算法的优化来予以解决。除此之外，也可在设备停电检修时，对设备的安装位置进行适当调整，并将过细过小的指针进行更换，由此可为机器人的巡视检查提供条件。

3.4对误差进行控制

当射频标签中的信息出现混乱后，容易使巡检机器人从原本的运行轨道上偏离，这样一来，机器人很容易在行进的过程中摔倒，从而导致巡检任务无法完成。针对此类问题，可采用导航定位融合技术加以解决，避免机器人行走中出现偏差或，具体做法是在机器人上加装精度较高的定位模块，如果机器人巡检时，线路发生变化，导航数据则可及时更新，从而保证机器人不会偏离运行轨道。

3.5提高夜巡安全性

变电站内的电气设备需要24h不间断运行，所以，巡检机器人常常会在夜间执行任务，由于夜晚的光线较暗，极有可能导致机器人出现意外碰撞的情况，若是在机器人的巡检区域内开启照明设备，则会影响到机器人的视觉，光探头可能会对准照明设施，这样容易使机器人的视觉瞬间空白，失去视觉的机器人极有可能碰撞到其它的设备，为有效避免此此类问题的发生，可将反光器件装载到机器人上，这样能够机器人夜间的运行安全性获得大幅度提升。

4智能巡檢机器人的未来发展展望

随着大数据的发展，机器人数据分析将不再局限于一个站，而是能够将数据汇集并上传至数据中心，实现数据共享，多站多数据进行对比分析，汇集更多的数据案例。更加准确的数据采集、更加完善的数据优化、更加全面处理软件，更加科学的数据分析，智能机器人将能帮助运维人员更准确更有效的分析缺陷或隐患的发展趋势，提出更加科学的检修、运维需求，真正实现安全有信心，运维有保障，缺陷有管控的运维目标，构建全方位的立体监测平台，保障电网与设备的安全运行。

结论

伴随着科学技术的进步与发展，深化变电站科学管理能力是未来的趋势。基于此，变电站运维工作积极推广与应用智能巡检机器人，实施变电站日常巡检工作，这样既为变电站运维工作提供便利性，也促进电力行业的进一步发展。

参考文献：

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