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摘要：变电站巡检机器人作为集自动化、机械、人工智能、计算机等高新领域的尖端技术，在电力系统的引入，将大大提高电力系统自动化程度，同时减少运行人员劳动强度，提高设备巡视质量，对保障无人值班变电站及电力系统的安全运行，进一步促进智能变电站的发展，改变传统的生产方式有着重要的意义。
关键词：巡检机器人 减少劳动强度 提高巡视质量
1智能巡检机器人的运行功能
变电站智能巡检机器人的基本功能主要分为移动站系统层以及基站系统层两个功能。
移动站系统层主要是由6个部分组成，即运动系统、通讯系统、控制系统、导航系统、检测系统以及导航系统。移动站系统层能够负责机器人的导航定位功能以及信息收集、处理功能，使机器人按照系统所设定的路线进行巡视检查，自主的完成巡视操作，并在预先设定的地点对设备的数据进行红外照相、可见光照相以及定位图像采集等，并将所采集的所有图像上传至管理部门，从而对设备运行情况进行记录。同时，在完成巡视任务之后，将会自动的移动到充电位置，并进行充电。除此之外，当前我国所采用的智能巡检机器人在运行过程中如果遇见障碍物会自动报警并停车。
基站系统层主要是监控系统以及无线网桥系统。其主要功能是将之前机器人所采集的各项图像、信息自动的进行处理、分析并记录，在收取机器人信息的同时，实时掌握机器人当前的工作状况以及位置定位。在基站室内的操作人员能够直观的观察机器人的工作状况、位置等信息，观察机器人的电源情况，从而对机器人进行有效的工作状况监视。与此同时，基站系统层还能够给工作人员提供机器人之前采集数据、巡视检查时的记录以及以往所采集的数据，能够提供以往数据之间的对比，提供简便、快捷的应用界面，从而保障对机器人的监视作用，为机器人的变电站巡视检查工作提供命令和控制。除此之外，当智能机器人在运行过程中遇到紧急事故或障碍物也会在基站系统层内报警。
变电站当中智能机器人的工作模式主要可以分为红外检测、可见光检测以及全程监测三个方式。在基站系统层中能够对智能机器人的运行模式进行实时控制、改变，依据实际情况切换三种工作模式。在白天可见光检测最为有效，在夜晚红外线检测最为有效，而全程监测则可以应用于两个时间段，但是其耗电量以及检测设备损耗量较高，在条件允许的情况下一般不建议使用该模式。合理的选择工作模式，能够有效地降低电源的损耗值，提高机器人的“生命”周期，同时保护检测设备的使用寿命。
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2机器人巡检系统的应用措施
应用智能机器人巡检系统以提升变电站运维管理实效，通过引进巡检机器人系统的高新技术并建设详实有效的规范、制度，从而实现变电站设备运维效率的提升，实现无人值班管理模式的运维实效。其主要应用措施为：应用机器人巡检系统，以提升运维管理为目标，明确运维管理思路；建立项目管理的工作组织体系；在应用巡检机器人系统的基础上，构建更为合理的变电站运维工作机制结构；完善运维管理体系的人员水平和机器人自动化水平。
2.1应用机器人巡检系统的管理思路
应用变电站机器人巡检系统，应采用“全面覆盖、准确可靠、约时高效”的管理理念，实现提升运维设备管理和人员管理的应用目标。巡检机器人项目通过设置充沛适当的巡检预置位、巡检路径，确保表计读取全面覆盖、测温点全面覆盖；确保获取设备准确可靠、模式识别数据准确可靠、远程发布接收命令准确可靠；充分利用巡检机器人系统的功能作用，使简单的人力工作向自动化转移，使人力资源调配更灵活高效。
2.2应用机器人替代人工运维工作
（1）设备巡视应用。机器人替代人工进行一次设备全面巡视、特殊巡视、风险管控巡视。机器人特殊巡视分重载设备特巡、缺陷跟踪、迎峰度夏红外普测、防汛抗台模块。智能巡检机器人自主根据预先设定的巡检时间、巡视路径对站内所有设备、所有监测点进行巡视，或者根据人工选择时间、监测点进行有针对性的巡视。
（2）红外测温及表计抄录应用。电站智能巡检机器人红外普测，是通过预先设置多个监测点，从多个角度对全站设备进行整体性扫描式温度采集，系统能够对变压器、互感器等设备本体以及各开关触头、母线连接头等的温度进行检测，并采用温升分析、同类或三相设备温差对比、历史趋势分析等手段，实现对设备热缺陷的判别和自动报警。巡检机器人系统能替代人工进行压力、避雷器泄漏电流、油位等表计的读取。机器人通过拍照并获取表计模式识别数据后，系统会自动将每个点位的数据保存记录，运维人员可查询或导出系统生成的报表，通过对比每次巡检数据的变化，预防严重缺陷。
（3）设备缺陷跟踪应用。机器人巡检设备发出设备告警信息后，运维人员应及时查看机器人巡检任务的报警事项、巡检数据及各类图像，分析巡检结果，发现问题应及时人工复核。在设备缺陷未消除前，巡检机器人可对缺陷设备进行自动跟踪、实时监控。运维人员远方通过客户端选择相应设备，设置缺陷跟踪任务，选择相应周期进行跟踪重复巡视，来实现缺陷设备的数据实时采集，机器人还可保存设备数据，跟踪数据变化，上传数据报表。
（4）事故处理时应用。器人系统开关位置的识别可通过颜色（红色-合，绿色-分）并结合标示文字“分”或“合”进行识别。当无人值守变电站发生事故跳闸时，运维人员在驻点进行事故处理时，可远程通过最优路径规划，移至目标位置，实时显示检查设备开关位置状态，保证开关动作的可靠性。
（5）倒闸操作时应用。器人系统刀闸的分合状态检测是在红外图像上进行的。其识别原理：刀闸在图像中的角度基本是水平或垂直的，从而对标定的刀闸位置进行判断。在设备操作时，也可通过机器人系统后台通过最优路径规划，移至目标位置，实时显示检查设备操作前后状态，保证设备倒闸操作的可靠性。
3机器人巡检系统的实施成效
（1）提高设备健康水平。用机器人巡检后，能及时发现设备缺陷，对不能及时处理的缺陷，能定时定期巡查监视跟踪，保证设备的安全稳定运行。（2）减轻人员劳动强度。自然条件较为恶劣的环境下，使用智能巡检机器人代替人去巡视设备，既保证恶劣气候巡视人员的安全又能提高巡视质量，为变电站的安全稳定运行提供保障。（3）降低设备运维成本。驻点变电站安装了远端服务器，使巡检机器人能实现远程控制功能。当变电站无人值守而需要巡检或其他原因无法到达变电站进行巡检时，可在驻点的巡检机器人系统后台直接下发巡检任务，远程控制机器人巡检，既节约成本，提升应急响应能力，提升工作效率。
4结语
随着无人值守变电站的发展趋势，智能巡检机器人能更好地代替人工巡检，最大化的发挥在电网维护工作中的作用，使变电站运维管理更先进更加智能化。应用机器人巡检系统，并建立良好的运维管理模式，能够有效的替代人工巡检，从而降低人员使用率，降低变电站人员成本，减少一些人为因素的不足，提高运维管理效率，提升设备健康水平，提高变电站巡检工作的自动化和智能化水平，为变电站进一步提升无人值守管理水平奠定坚实的基础。
参考文献
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论文作者:刘昆仑,杨少帅,韩凤华,李昱洁,卢文杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/18
标签：机器人论文; 变电站论文; 设备论文; 系统论文; 智能论文; 数据论文; 人员论文; 《防护工程》2018年第31期论文;