摘要：现行的单纯依靠人工巡视变电站的方式已很难适应电力系统健康可持续发展的需求，因此，必须考虑将智能巡检机器人引入到变电站巡检的工作中来。智能巡检机器人作为变电站新型检测手段，避免了人员业务素质及工作状态、工作环境的不统一等诸多不确定因素，极大提高了巡检工作的效率与可靠性，并且能够完成传统的人工巡检无法完成的工作，具有很高的实用价值和应用前景。然而，在实际运行过程中，智能巡检机器人也存在着仍需改进的空间。因此，就智能巡检机器人在变电站的应用存在问题与解决方案进行分析探讨。
关键词:变电;运维;智能巡检机器人
引言：变电站是电力系统中重要的组成部分之一，它的运行稳定、可靠与否，直接关系到整个电网的可靠性，并且还会对供电质量有一定的影响。这就要求变电站要做好运维工作，而为实现无人值守的目标，可在变电站运维中，对智能巡检机器人进行合理应用。基于此点，本文首先对变电站智能巡检机器人的功能进行简要分析，在此基础上对智能巡检机器人在变电站运维中的应用进行论述。
1改进型机器人系统功能
智能巡检机器人与无线网桥的基站之间采用无线通信方式接入，无线网桥基站及微气象模与后台的连接采用有线通信方式进行，机器人后台主控计算器专线接入浙江省电力公司集中配置变电站智能机器人巡检系统，不接入电力系统内网。机器人智能巡检系统中主要包括：
（1）机器人本体控制系统，主要实现以下功能：云台角度控制、检测设备控制（如可见光摄像机、红外热成像仪和声音采集等）、传输控制、机器人运动控制、停障控制、机器人电源管理和储电控制。
（2）导航系统：利用传感器确定机器人在变电站中的精确位置，识别出道路区域和障碍物区域，并规划出到达目标的合适路径。
（3）自主充电系统，可检测机器人的本体的设备状态，需充电时，控制机器人回到充电室，完成充电。
（4）信息采集及处理系统，其功能主要包括：各种仪表的数据读取、断路器和隔离开关的分合状态、红外测温、设备运行噪声的采集和分析。
（5）监控系统：用户的主操作界面，可实现与机器人双向信息交互，信息交互内容包括检测数据和机器人本体状态数据；监控系统还可控制机器人进行自主巡检、特殊巡检、遥控巡检等。
（6）大数据处理系统：收集机器人本体采集的各种检测设备信息，自动统计生成报表，实现多源异构检测数据存储和处理，实现在线状态评价；并可结合历史数据，分析设施运行情况。
2智能巡检机器人技术分析
2.1使用目的
智能巡检机器人一般用在室外变电站，由机器人携带热像仪、拾音器等设备，通过自控或者是遥控等方法，根据规定程序进行变电站的巡检，完成红外检测、设备热缺陷甄别等工作内容，辅助人工实现变电站的巡检。
2.2任务设定
变电站调度监控工作者可通过调控中心向智能巡检机器人发布任务，同时变电站运维工作者也可通过无人站主控室实现任务的发布，任务可以提前预先设定，也能临时发布。而智能巡检机器人在接受任务之后，就可以自动自主完成变电站巡检，通过激光传感器可以精确抵达预定位置，借助高分辨率相机实现温度与压力表等内容的图像识别，从而及时、有效采集相关装置的数据信息，最后把数据信息以无线网的模式传输至大数据分析软件对应平台内，并且得出详细的分析报告，对于变电站内存有的安全隐患可以及时发现、及时解除，从而保证变电站可以稳定运行。
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。
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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。结语：变电站智能巡检机器人系统以其具有的检测手段多样化，检测灵活、客观、智能等特点，在变电站一次及二次设备的运维、巡检作业中起着日益重要的作用。依据长时间的智能机器人巡检经验，说明当前智能巡检机器人在变电站的应用状况，着重分析了当前机器人在运用中存在问题，给出解决方案。以期，在巡检机器人的帮助下，进一步降低变电站运维成本，提高电网设备自动化管理水平。
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论文作者:刘传喜,刘斤四,林型强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
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