摘要：随着社会经济和科学技术的发展，电力生产自动化水平也不断提高，自动化装置和远程监控系统的应用范围越来越广，正在向每一个工序渗透。变电站是整个电网的核心，保证变电设备的安全运行成为电力管理的重中之重。同时，随着电力工业向大机组、大容量与高电压供电迅速发展，变电站自动化水平日益提高，无人值守、智能变电站的普及，变电站巡检质量得到重视，传统的巡视方式已经满足不了现代化变电站发展的要求，智能机器人代替人工巡视将是未来的主要发展方向。因此，本文对智能机器人巡检系统在变电站中的应用进行分析。
关键词：智能机器人；巡检系统；变电站；应用
电力系统中，变电站自动化水平日益提高，无人值守运行模式已实行十多年。然而，传统的人工巡检已无法适应电网的极速发展，工作效率难以满足日常电力生产的现实需求，设备的安全运行也面临着更大的挑战。而智能机器人巡检系统的出现和应用，有效地解决了人工巡检的许多弊端，为变电站的安全稳定可靠运行提供了坚强的技术保障。
1变电站巡检机器人简介
变电站巡检机器人能够替代人工对室外变电站进行必要的巡视巡检。智能巡检机器人具备多个高科技技术，主要为可见光CDD、红外热像仪等，通过这些技术对变电站的设备、线路进行实时的巡检，以远程遥控或按照规定线路自动检测的方式，替代人工对高压设备进行检测，能够及时有效的发现变电站内设备的各类问题，给变电站工作人员提供及时、准确的事故预兆，提前发现故障隐患。变电站当中的巡检工作具备重复性高、严密性强、危险性高以及紧急性高的特点，以人工进行巡检很难满足各项要求，并且会有一定的安全隐患。对此，机器人的应用有效地消除了这些隐患，利用机器人所具备的红外热像仪、监控收音技术以及可见光CDD摄像技术对室外高压设备、线路进行实时的巡检。
2智能机器人巡检系统的优缺点分析
2.1优点
在智能机器人巡检系统在变电站的实际应用之后，特别是在一些高温或者是特殊雷雨天气，巡视任务尤其的复杂和繁重，而利用智能机器人不仅能够最大限度的减轻巡视人员自身的劳动强度，而且能够让其在比较恶劣的天气代替人工来进行和完成巡视巡检的工作。另外，电力系统设备的缺陷检修以及设备的日常检查等等，现如今仍然采用的是人工化的巡检方式，对一些能够对电力系统安全产生影响的因素，其中包括一些电力线路的缺陷、断路器的气体泄露等等，都需要巡检人员进行详细的检查并且进行主观的描述和记录，而由于检测人员的变化导致记录的方式和语言也大有不同，对故障的实际分类以及分析都造成了一定的阻碍影响，而采用机器人来对其进行巡检，就能够切实有效的实现标准化、统一化的数据处理和分析方式，从而提升变电站的整体巡检水平。
2.2缺点
变电站智能机器人巡检系统的实际应用，还仍然存在很多需要深入研究和开发的地方，特别是在导航的方式上，虽然当前大多数都会采用磁轨道导航，但是这样就会导致机器人的巡检路径被规划，限制了机器人的巡检轨迹，导致实际的被检测目标没有办法对其进行全面有效的检测。机器人的巡检系统在开发应用的过程中，需要不断的探索一种全新的方式，能够为变电站提供一定的设备运行和维护方式，这样不仅能够有效的减轻运行人员自身的劳动强度，而且能够有效的代替人工巡检来进行巡检任务，所以智能机器人巡检系统在变电站中的应用仍然还有许多方面有待开发。
3智能巡检机器人基本功能
变电站智能巡检机器人系统分为基站系统层和移动站系统层两部分。
基站系统层主要由无线网桥和监控计算机组成，主要功能是动态显示机器人当前采集的可见光图像和红外图像，自动采集和存储可见光图像和红外图像，并经行分析和处理，实时显示机器人当前的方位和运动状态，显示机器人的电源状态，并进行分析和异常报警，查询机器人现场采集的历史数据，并进行对比分析，提供友好的操作界面，完成机器人监测功能，为机器人运行提供相应的命令及环境信息。
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移动站系统层主要由电源系统、导航系统、检测系统、控制系统、通讯系统以及运动系统六部分组成，主要负责导航定位信息的采集处理，按照预先设定好的巡视路线，自动完成巡视任务，在预设点自动定位、自动采集可见光图像和红外图像，上传至基站，完成巡视任务后自动充电，在迅速过程中遇到障碍物时自动停车，并进行报警。主要组成部分为：机器人本体和充电箱。
智能机器人的运行模式分可见光检测、红外检测、全部检测三种，在基站系统层可以对智能机器人的运行模式进行控制，可见光检测主要针对白昼时间，红外检测主要针对夜晚时间，全部检测主要针对实际测试需要同时进行可见光和红外检测。运行模式的设置，不仅有效地减少了电源消耗，增加了机器人的使用时间，而且可以保护强光下的红外热像仪等设备，延长了设备的使用寿命。
4智能机器人巡检系统的实际应用
4.1模式识别
变电站智能机器人巡检系统在实际应用中，很难每次都精确对准目标，主要是由于导航停靠精度、运动控制精度等因素，如果观测距离不同，实际监测结果也可能发生变化，造成最终结果不准确。对此，运用模式识别算法，与机器人监测位置相配合，准确定位及分别目标，确保监测数据的可用性和准确性，从而对设备实际运行情况，更加及时地提供信息基础与数据支持。
4.2三维电子地图
在变电站智能机器人巡检系统的应用当中，需要对其它相关的技术进行应用，从而提高系统的功能和作用。例如，可以对三维虚拟现实技术加以运用，根据实际规模构造出模拟的变电站模型。通过利用三维电子对图技术，能够解决二维地图的局限性问题，通过后台对巡检位置进行更加准确的确定。
4.3实时数据曲线分析
设备在实际操作当中，由于自身负荷的不断变化，可能会影响设备温度的改变。但是，单纯的温度变化趋势，通常难以准确反映出设备存在缺陷、老化等问题。如果温度变化和设备实际运行负荷之间存在联系，需要利用2条曲线的变化情况，对具体问题加以分析，从而得出更为准确的结果，明确温度的改变是否由于符合的变化所引起的，以及是否由于设备自身缺陷或老化问题造成的温度改变。
4.4事故出现的时候的使用
机器人的开关位置有着先进的识别系统，可以对颜色进行识别。在没有人对周围环境进行监控的时候，机器人可以在事故现场，通过远程的监控规划好最佳路径，移动到目标的位置，在需要记录数据的时候开启识别系统，实现对事故的识别和记录。
4.5倒闸操作的使用
机器人的识别原理是一切事物在机器人的识别系统中都是水平或者垂直的，但是通过红外线，可以对刀闸的位置有正确的判断。机器然可以运用最方便的路径实现倒闸操作。
结束语：
电力系统不仅其自身的结构非常复杂，而且其自身的安全合理运行能够直接对人们的日常生活产生一定影响，所以在这种形势下，智能机器人的应用，不仅能够优化传统的变电站巡检任务，而且能够利用现代技术对实际的设备以及现场进行详细的检测和控制，机器人的合理应用，能够最大限度的减少人为劳动力，而且能够实现变电站巡检任务的统一化和标准化。
参考文献：
[1]浅谈变电站智能机器人巡检系统的应用[J].朱海，李小娇.低碳世界.2017（33）
[2]变电站智能机器人巡检系统[J].华北电力技术.2015（05）
[3]变电站智能机器人巡检系统在特高压的应用[J].电力与能源.2014（05）
[4]浅析电力系统智能机器人巡检的应用[J].陈青.管理学家，2014
论文作者:张宏安
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/17
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