无人值守配电站智能巡检机器人运维分析

文 蔡成斌 陈涛 赵润峰

以“无人值守变电站”为基础衍生形成的无人值守配电站，是变电站引入智能巡检技术并发现其应有作用价值后，转而向配电站中应用此项技术。应用实践中，工作人员需对“无人值守配电站”概念做到准确把握，深入了解智能机器人应用实践中可能遭受的影响，依据相关的运维管理机制做好维护管理工作，保障机器人运行状态良好，突出巡检数据的实时性、可靠性与精准性，从而赋予配电站运行管理更高的现代化水平。

一、智能巡检机器人功能

配电站中引入智能巡检机器人后能够达成无人值守的目标，综合机器人的功能而言，主要包含：①视频分析。在可见光视频技术的运用下，智能巡检机器人能够识别配电站各类设施运行状态，由机器人独立负责整个过程各项工作，无需人为操作，因此能够实现无人值守配电站的目标。②定位导航。智能巡检机器人引入激光视觉传感器的导航方式，定位导航是由激光实现的，故而能够获取精度更高的定位结果，在巡检工作开展中可完美规避各类障碍，且无需进行轨道的铺设。③红外检测。智能巡检机器人能够红外扫描检测视野范围内可见设备温度并完成温度数据的采集，从而诊断发热设备，能够及时发现并处理巡检区域范围内有运行隐患的设备，避免设备由于过热出现其他故障。④控制功能。智能巡检机器人具备手动与自动两种控制方式，前者表示操作人员在计算机和云端的运用下控制机器人移动并完成巡检任务，后者表示技术人员提前完成路线设定后，机器人参照指令巡视检查路线上各个电力设备、判断有无异常情况。⑤诊断噪声。配备超高灵敏度拾音器且引入现代化语音识别技术的智能巡检机器人，能够定向采集电力设备音频信息，大幅降低周围环境干扰，从而更精准地识别语音信息。⑥自主充电。智能巡检机器人在工作中，一旦有电力不充足的情况出现，能以内部系统设定为根据展开自我识别与检测。当该时间段巡检工作完成后，能够自主前往充电设备处进行电量的补充。

二、无人值守配电站智能巡检机器人改进建议

（一）表记数据读取改进

配置了高清摄像头的智能巡检机器人，可采取拍照的方式反馈数据信息，从而准确地读取各类表记数据。然而，在无人值守配电站工作实践中，由于配电站内高压电表通常都是安置在相对较高的位置上，且诸多仪表在室外环境中的暴露时间较长，难免会积灰，导致表记数据不清晰、过于模糊，即便机器人完成照片的拍摄，工作人员也很难精准读取数据。此时，工作人员应当定期做好配电站各类设备的清洁工作，或是安装毛刷至智能巡检机器人摄像头周边适宜的位置处，方便其能够通过毛刷自行清理摄像头表面的灰尘，或拍照表记数据时自动清洁处理仪表设备表面积灰。

（二）障碍躲避改进

自带超声波传感器的智能巡检机器人，能够有效检测出现在行进路线上的各类障碍物并做好躲避。然而，配电站内部由于有大量水泥路面存在，或是其他因素的存在，难免会对智能巡检机器人巡检工作构成一定的影响，例如以障碍物判断草坪并躲避，导致无法扫描检查位于草坪上的巡检点设备。同时，智能巡检机器人难免会有巡检点定位准确度不足的情况出现，导致机器人巡检的实际路线不同于设定的行进路线，难以获取精准的设备检测数据信息。而通过超声检测系统的安装即可保证机器人能对此类阻碍完美躲避。安装该系统后，行进中的机器人通过发射超声波并接收回传的信号判断路线上有无障碍物，若有则会向后台控制中心传达寻求指令，移除障碍物后继续行进。同时，技术人员在机器人程序设计中，需要着重强化障碍物识别程序，提高其对障碍物辨别的准确性并做到自行规避，避免上述情况产生的可能性。

（三）远程作业指导及安防联动

智能巡检机器人凭借远程控制及视频远传等功能，能够使配电站内图像实现远程可视化。配电站内现场作业开展中，机器人能向作业位置灵活移动，在系统双向语音对讲功能的运用下，技能专家则可远程视频监护及指导站内作业。同时，运维人员可手动在监控后台下达安防巡视指令，定期检查站内安防辅助设施。一旦配电站出现异物入侵的情况，安防系统告警信号传递至本地后台监控系统后，能够对警告等级智能分析判别并将相应的安防巡视任务启动。此时，运维人员可通过机器人视角第一时间了解现场状况，迅速拟定应对方案，为电网、设备及人身安全提供最大限度保障。

（四）控制误差，优化标签点设置

射频标签中信息一旦有混乱的情况产生，巡检机器人可能会偏离设定的运行轨道，如此一来处于行进中的机器人可能出现摔倒的情况，最终无法完成巡检任务。基于此，可引入导航定位融合技术，规避行走中的机器人产生偏差的情况。通过加装高精度的定位模块至机器人上，当巡检中的机器人线路产生变化后，能够及时更新导航数据，即可避免与运行轨道偏离的情况。同时，带有红外检测功能的巡检机器人，能够测量配电站内各项电气设备的温度，巡视至检测点时，测温仪检测范围不仅包含待测设备，同时也有照明设施等其他事物，难免会影响测量设备温度的结果。基于此，配电站内应用智能巡检机器人时，可通过优化设置标签点，消除影响机器人转向角度、监测准确性的因素，从而为温度检测结果提供准确性保障。

（五）红外测温

机智能巡检机器人上部同时安装了电动云台与巡检红外热像仪，能够采集一次设备本体、导线和接头的温度，测温精度误差不超过2℃。该功能有着近似普通成像仪的原理，即通过光学系统集聚被测物体红外辐射至红外探测器阵列平面上成像并向电信号转换，后续经电路放大、补偿等线性处理，结合内置在红外热像仪的图像采集单元完成被测物体表面热像分布图的生成，最后由机器人控制单元负责初步认定、存储图谱。安装机器人巡检系统前，需面向全站设备做好红外专家库数据及类型档案的预存，一旦检测设备出现超出规定的温度，报警感应模块会被触发。检测设备温度明显超过设备数据温度时，同样会有报警信息发出，并向本地健康系统实时传输温度数据与红外图像。

（六）提高夜巡安全性

配电站内电气设备处于全天候不间断运行的工作状态，故而巡检机器人也会执行夜间巡视任务。因夜晚不具备良好的光线条件，机器人可能产生意外碰撞。而如果开启机器人巡检区域范围的照明设备，可能会对机器人视觉构成影响，导致光探头向照明设备转移，此时机器人视觉可能会有瞬间空白的情况发生，当其视觉消失后稍有不慎就会与其他设备碰撞。基于此，可在机器人上安置反光器件，能够大幅提升夜间机器人巡视运行时的安全性与障碍躲避精准性。

三、无人值守配电站智能巡检机器人运维

（一）明确运维流程，规范巡检管理

工作人员有必要对运维管理智能巡检机器人系统的流程，做好各环节运维标准及要求的明确，以便对机器人管理工作加以规范。在机器人巡检范围与对象的设定中，落实具体参数指标的确定，保障机器人在运行后能够以预设程度及相关信息展开自动巡检，同时以现场实际情况为根据做好巡检任务的设定，并结合控制后台对任务下发。通过对比巡检机制的设置，查看巡检报表，围绕巡检机器人历史工作曲线图展开专题分析，第一时间发现有异常的趋向并做好预处理及干预工作，保证智能巡检机器人能够长时间维持良好的运行状态，规避可能出现的异常。

（二）调整巡检模式，实现全时段值守

工作人员需要积极落实智能巡检机器人巡检模式的优化调整，合理进行巡检时间的设定，做到全时段值守。具体而言，工作人员可依据控制台对智能巡检机器人工作行为数据调阅、分析，并以此为根据做好机器人快速巡检、特殊巡检、例行巡检及重点巡检等巡检类别的设定，同时优化巡检周期、任务模式、巡检时间及触发条件的设定。此外，通过全时段巡检模式的设置，突出巡检机器人作业开展的实时性，确保能为工作人员提供更全面、完整的配电站运行信息数据。

（三）其他运维管理建议

①运维人员需做到每日对机器人巡检系统采集数据的查看、分析与处理，具体包含仪表检测结果、红外测温结果、任务报表及设备报警记录等。②运维人员在交接班前，应当确认本次值机机器人巡视结果，检查无法通过机器人自动识别的部分设备外观、构架锈蚀腐蚀、引线松紧程度、充油设备渗漏油、瓷件清洁裂纹等图片，并在值班日志中详细、完整地记录确认与检查结果。③运维人员在每次交接班时，需要确定机器人系统工作情况作为一项重要的交接内容。此项内容具体包含：机器人运行工况与调配情况；充电房设备运行情况；本地及远程监控后台运行情况；机器人例行维护保养情况；专用工器具完好情况；机器人巡检中发现的缺陷及处理情况；微气象装置等辅助设施情况。④运维人员需要对机器人巡视路线中是否有障碍物定期检查，尽可能确保站内环境一致于机器人设定中的环境，以免出现位置丢失的情况。同时，以检查维护工作项目为根据，每月检查维护一次机器人并详细记录维护相关的信息内容。以机器人系统为对象，定期实施专项维护工作，如软、硬件测试等。⑤有异常情况出现在机器人系统中时，运维人员需将机器人巡视任务取消，远程操控机器人向充电房返回，并前往现场开展核查工作，消除异常。同时，在使用机器人的过程中，运维人员需要认真详细且完整地记录各项发生的问题，及时分析、处置并定期汇总。⑥运维班需做好天线、螺丝、轮胎、遥控设备及转运轨道等有关机器人备品备件的配备与定点存放工作，确保现场基本维护需要得到满足。⑦夏季时节，配电站管理人员应督促绿化单位及时修剪站内植物；冬季时节，则需落实机器人巡视路线上积雪的清理工作，确保机器人能够顺利开展巡视作业。

四、结语

综上所述，智能巡检机器人能够检测设备运行安全性、监测工作温度等，有利于工作效率的提升及设备潜在缺陷的排除，在无人值守配电站的建构中是不可或缺的一个重要构成部分。工作人员在日常工作中需要深入思考智能巡检机器人应有作用价值得以充分发挥和体现的方法路径。而要想保证无人值守配电站中能够更有效地应用智能巡检机器人，工作人员还需积极落实运维管理机制的优化设计，突出机器人运行维护的全面性，促进运维管理水平的提升，保证智能巡检机器人能够维持良好的工作状态，助力配电站的健康稳定发展。