变电站巡检机器人巡检路径规划策略及应用

印禹

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1 变电站巡检机器人概述

一般认为，变电站往往具有十分广阔的占地面积。同时，针对其中不同类型和不同电压的电力设备在放置上也大都比较分散。因此基于这一问题，传统固定机器人的应用便很难对焦整个变电站来进行巡检工作。届时，就需要通过移动机器人来处理。同时，针对我国当前变电站的实际情况而言，基本上都采取了无人值守的模式。再加之变电站变身拥有着较多的运行设备，以及存在着复杂的逻辑关系。作为辅助设备的机器人便很多同时对焦变电站的多项数据信息进行处理。因此，在巡检机器人应用的过程中，也需要配备智能辅助系统。

从智能巡检机器人的功能来看，往往体现在多个方面。包括数据信息的采集、分析；变电站室内温度和室内风速的把控等。同时，针对收集到的巡视结果也能够借助图片、视频等载体来完成到后台控制系统的上传。在此基础上，便实现了运维人员的远程监控。此外，当智能辅助系统完成了数据信息的采集后，仍可以借助专家系统来对数据信息进行分析和推理，并将分析和推理的结果以文件的形式交由运维管理人员[1]。

因此，针对以上工作内容和工作流程，在变电站巡视工作中，机器人的应用不仅仅是针对变电站的数据信息进行采集，也需要保证自身的移动，以此来灵活进行数据信息的捕捉。对比之下，移动机器人便要具有更好的使用效率。但同时仍是需要工作人员对移动机器人的路径进行合理规划。

2 变电站巡检机器人路径规划中存在的主要问题

在变电站巡检工作中，通过对巡检机器人的应用，能够进一步提高巡检的效率和质量，有效收集数据信息，及时发现故障问题，保证电气设备的安全稳定运行。但是，从我国当前变电站巡检机器人应用和路径分析的实际情况来看，仍存在一些问题，主要体现在以下3个方面：①首先，一般认为，变电站内部往往存在和多个电气设备，但电气设备本身是处于固定状态的。同时，从机器人的角度来看，机器人到电气设备也会存在着多条不同的路径。届时，工作人员的路径规划就需要在定位系统和离线地图的基础上，分别结合机器人出发、目标的位置，来对最佳的路径进行确定，避免机器人的无用移动；②其次，在机器人移动的过程中，工作人员还需要认识到存在障碍物的问题。届时，就需要对障碍物进行精准识别，从而在判断障碍物后及时躲避，以此来防止路径偏离；③最后，考虑到移动机器人的路径往往比较固定，那么工作人员便可以针对机器人移动路径中的障碍物进行清理，从而简化移动机器人的巡检工作，提高整体效率[2]。

3 变电站巡检机器人巡检路径规划策略及应用

针对以上问题，变电站巡检机器人巡检路径的规划工作主要可以从以下几个方面来展开切入：①首先，企业和工作人员为进一步提高巡检机器人巡检作业的实时性，可以基于现代设备定位系统和变电站辅助系统来在二维平面上完成巡检机器人的路径规划，便选择出最佳路径。同时，确定巡检机器人路径的关键要素。包括出发点要素、目标点要素等；②其次，当工作人员借助变电站附属系统完成二维巡检路径生成后，可通过网络来讲路径图直接导入到机器人的系统中。随后，通过机器人的智能系统对二维巡检图的各个要素含义进行分析，对其充分解读便逐一执行；③其三，机器人的移动路径首先是确定出发点和目标点，然后结合路径图进行作业。对此，工作人员在机器人移动的过程中，仍可以将机器人的出发点设定为中心，并以此对周围的设备进行栅格细化，确定机器人的移动数据和移动方向。其中，针对机器人当前所在的位置将其对应到相对应的坐标上，在通过其他设备的对应坐标，实现对机器人的移动指导；④其四，一般认为在智能巡检机器人移动的过程中，可通过自身配备的传感器来实现移动中不同障碍物的判断，并确定周围的信息。同时，针对环境信息的把控，也能够对系统进行控制，并结合实际分析的结果对程序进行编写，对执行元件发布的具体动作指令进行落实；⑤最后，机器人在巡检移动的过程中，一方面是对障碍物进行分析判断，另一方面则是对路径地图进行参考，并在图像法的基础上，选择出最优路径。

4 变电站机器人巡检系统的总体建设情况分析

一般认为，在变电站机器人巡检系统实际运行的过程中，主要是针对综合物联网技术进行应该、针对大数据分析技术进行应用，以及针对人工智能技术进行应用。在以上多项技术的融合中，实现针对工作内容的数据分析以及实时监控。而从变电站机器人巡检系统的总体建设方面来看，主要由以下三个方面共同组成。包括导航设施、本地监控后台，以及远程集控后台。而从机器设备的配置角度来看，则体现在声音采集设备和红外热成像仪等方面。对此，在变电站机器人巡检系统实际运行的过程中，便会针对室外的环境来完成红外检测点的设置，以及巡检点的设置。同时，在这一过程中，也会涉及可见光检测点、刀闸分合闸识别点等。仍是需要企业和工作人员结合实际的情况和实际的需求对焦变电站的巡检规范来完成规划。因此，针对以上问题，也进一步推动了我国的变电站机器人巡检系统向变电站巡检监控功能方面的完善，并在同时也提高了机器人红外设备的实际覆盖率，往往能够达到实现理想的效果。

那么从实际工作的角度来看，工作人员可以通过手持巡检设备的应用来针对录入设备的情况进行比对。在这一过程中，如果在巡视设备发挥出了反馈，提醒了状态的异常问题。届时，工作人员便可以针对设备运行状态进行判断，初步得出运行转台不佳的结果，甚至是通过深度分析来判断故障问题。同时，在巡视人员的巡视工作中，也能够结合设备给出的状态反馈，来对日常的巡视管理工作进行完善，从而及时发现故障、及时控制故障，避免故障问题负面影响的扩大。此外，在这一基础上，巡检人员也能够结合机器人的日常反馈，来对关键的数据和信息进行提炼，从而在第一时间对设备和系统的运行状态进行把控，以此来避免系统运行过程中出现故障问题和失误问题。由此可见，变电站机器人巡检系统的应用能够更好地对焦系统运行时的风险问题和故障问题，具有十分重要的现实意义。

5 变电站机器人巡检系统的核心技术分析

5.1 模式识别技术

从过往工作展开的实际情况来看，在变电站机器人巡检系统运行的过程中，通过变电站智能机器人的应用所开展的巡检工作往往很难保证每一个目标确定的精准性。那么从导致这一问题的原因来看，更多体现在我国现阶段变电站智能化机器人在相关技术方面的不完善。包括导航停靠技术的不完善、运动控制技术的不完善等。从而限制了导航停靠和运动控制的精准度。过程中，如果再出现了观测的距离差别问题，也会对检测的结果造成更为严重的负面影响，使检测的结果与实际的结果之间存在着较大的偏差，最终限制了检测的准确性和可靠性。因此，针对以上问题，为切实发挥出变电站智能化机器人的积极作用，及时发现、反馈和处理各类问题，就需要企业和工作人员对模式识别算法进行利用，以及对其他相关技术进行利用。一般认为，在变电站智能化机器人实际运行的过程中，企业和工作人员通过对模式识别算法的应用，能够进一步优化变电站智能化机器人监测位置的控制，达到精准定位的效果，从而更为准确地对目标进行分析和研究，以此来获取正确的数据和信息，也为后续其他工作的开展提供有效的参考和借鉴。

5.2 三维电子地图技术

一般认为，在变电站智能化机器人巡检系统实际应用的过程中，企业和工作人员还需要针对三维电子地图技术进行充分地利用，以此来强化系统的运行能力，以及强化系统的控制能力。同时，在这一过程中，企业和工作人员还需要分别对焦三维虚拟技术和现实技术，来实现三维虚拟技术和现实技术的融合，从而确保包括变电站内的各个设备在内，都能够得到实时的监督，以此来把控设备的真实运行状态。同时，在进行监督的过程中，如果发现了运行的故障问题，也需要针对故障问题进行及时反馈和处理。包括故障位置的定位、故障内容的判定、故障成因的分析等，从而辅助工作人员完成故障处理方案的制定，加速故障问题的处理。

此外，在工作人员利用三维电子地图技术的过程中，对比传统的二维地图技术应用，也能够更有效地解决二维地图的局限性问题进行处理。针对巡检的位置进行实时的观察，以及此来避免出现故障隐患。但是，在这一过程中，仍是需要企业和工作人员关注的是。企业和工作人员对三维电子地图技术的应用，应当时符合三维电子地图实况，先行明确三维电子地图技术的应用方案策略，然后再在应用方案策略的指导下，投入到实际工作中，从而保证技术应用的效率和质量，也减少技术应用过程中的失误，提高技术的规范性。

5.3 实时数据曲线分析技术

从过往工作展开的实际情况来看，在变电设备运行的过程中，往往会受到诸多因素的影响，尤其是变电设备自身的负荷问题，以及变电设备的外界干扰等。那么在这些因素的共同作用下，都会给变电设备的运行埋下隐患。包括常见的温度异常等[3]。因此，为进一步强化针对变电设备的管控，防止以上问题的出现，还需要企业和工作人员对实时数据曲线分析技术进行应用。通过实时数据曲线分析技术的优势发挥来对焦系统和设备的实际运行状态，达到系统设备实际运行状态的监控效果。那么在实际的技术应用中，主要是结合实时的数据信息来对曲线的变化进行分析，从而明确曲线的变化规律。一方面是能够对系统和设备的当下情况进行判断，另一方面也能够在一定程度上预测系统设备的走向，达到防患于未然的管理效果。

过程中，企业和工作人员一旦发现了温度异常等故障问题，通过变电站智能化机器人巡检系统的应用，便能够针对出现温度异常的位置进行自动锁定，并同时开展分析，以此来判定导致故障问题的原因。届时，巡检人员便可以在原因数据信息的指导下，第一时间进行故障处理方案的制定，加速故障问题的解决。同时，针对频发的温度异常问题，也能够对经常出现故障的位置进行确定，从而制定故障问题的预防方案。

6 结束语

综上所述，伴随着我国机器人技术的不断发展，在当前变电站巡检工作中，机器人已经得到了十分广泛的应用，且取得了良好的效果。期间，企业和工作人员对机器人进行设计，可借助传感器技术线路和离线巡检路线来实现变电站巡检机器人巡检路径的科学规划，以及同步完善信息的传递，进一步对焦电气设备中存在的故障问题，切实提高变电站运行的安全性和稳定性。