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摘要：随着智能化变电站的飞速发展，和机器人技术的发展和成熟，智能巡视机器人在提高电网的智能化水平的同时，也能有效解决传统巡检方式面临的问题。为此，本文首先对变电站巡检机器人作了概述，分析了智能巡检机器人基本功能，并针对巡视机器人在变电运维工作中产生的实际问题，分析得出了系统运行注意要点，归纳总结了经典故障案例和处理方法，可为变电站智能巡视机器人系统的应用提供一定的借鉴。
关键词：巡视机器人 变电站运维 智能化
0、序言
变电站巡视运维工作是保障设备安全运行、提前发现消除隐患、提高电网供电可靠性的一项重要工作。随着电网的发展，新技术不断应用到超高压、特高压输变电系统工程中，使无人或者少人值守的变电站朝着大规模、现代化、复杂化的方向发展。同时，由于变电运维工种新老更替不及，这样就造成变电站设备巡视的工作量变大，人员紧缺，从而影响变电站巡视工作的质量。
现在，随着机器人技术的发展和成熟，智能巡检机器人的引入在提高电网的智能化水平的同时，也能有效解决传统巡检方式面临的问题。变电站智能机器人巡检系统能够实现变电站全天候、全方位、全自主智能巡检，能够最大限度的发挥其机器人智能性的特点，并同时克服和弥补人工巡检存在的缺陷和不足，更贴近于智能变电站、无人值守变电站发展的实际需求。
1、智能巡视机器人的组成及功能
1.1机器人的组成
变电站智能机器人巡检系统由变电站智能巡检机器人、变电站智能机器人监控系统、电源系统等组成，能够遥控或自主开展变电站巡检作业。其中，变电站智能巡检机器人是由移动载体、通信设备和检测设备等组成，采用遥控或全自主运行模式，是用于变电站设备巡检作业的移动巡检装置。变电站智能机器人监控系统由监控主机、通信设备、监控分析软件和数据库等组成，包括变电站智能机器人本地监控系统和远程监控系统。
1.2常规变电站巡视工作
变电站传统的设备巡检方式为人工巡检方式，变电站值班人员借助相应的检测设备，通过运用感官和积累的经验，根据变电站设备的运行状态简单定性的判断设备是否正常。将观察到的现象与以往经验进行对比评价，判断设备运行状态是否正常。判断结果与工作人员的专业水准、累积经验、工作态度、责任感存在较大关联，判断结果包含了相当比例的主观因素。并且人工记载难免会发生数据不完整或者缺失的情况，导致一些遗漏故障问题不能尽快上报，为电力系统的安全运行埋下了隐患。
随着电网系统自动化程度的不断提高，变电站工作人员的工作量越来越大，传统人工巡检面临劳动强度商、检测质量差异大、效率低、危险系数高等问题，在高效性、安全性、可靠性等方面，变电站设备传统人工巡检方式面临巨大的挑战，智能巡检机器人的出现可以有效解决人工巡检方式面临的新问题。
1.3智能机器人巡视工作
智能巡检机器人系统主要通过远程或者自主控制机器人对变电站室外设备进行巡视检测。智能巡检机器人通过自身的各种传感装置，进行变电站设备的运行参数采集，完成变电运维巡视工作。最终将设备巡检数据进行校验后存储，并针对设备巡检数据进行分析，根据设定的告警阈值自动生成设备告警信息。
巡视机器人可以进行例行巡视，全面巡视，特殊巡视等，依据不同的巡视任务编辑对应的巡视内容。除此之外，巡视机器人还可以调试并实现额外的功能，如缺陷跟踪，远方异常告警确认，远方状态确认，变电站安防联动等功能。
在大运行体系下，监控业务独立于变电站运检业务之外，远方监控，远程操作将成为常态，变电站智能巡检机器人将在监控与变电站运维业务之间形成较好的连接环节。例如在获得变电站监控系统、辅控系统的告警信息后，机器人应具备自主或人工控制到达现场指定位置核实报警信息的功能，从而节省了监控系统误报、错报等问题造成的变电站运维人员的人工浪费。又如，当监控人员进行远方操作后，当设备状态发生变化后，机器人可以自主或人工控制到达现场指定位置功能，核实设备的运行状态，节约了变电运维人员现场核实设备状态的工作量。
采用变电站巡检机器人可以更好的实现偏远地区和无人值守变电站的安全、可靠地巡检，运维工作人员可以在运维班驻地主控室对设备进行远程巡检，而且对于图像、视频资料、实时数据等均可以自动进行采集，便于档案的存档及管理。显然，将智能巡检机器人系统应用在变电站运维工作中，可有效提高变电站工作效率和质量，能大大提高变电站智能化水平。
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2、巡视机器人系统的巡视维护工作
巡视机器人作为变电站中的一项重要资产，配置机器人的变电站，应由专人负责变电站智能机器人巡检系统的日常运维管理工作并建立变电站智能机器人巡检系统的相关台账和运维记录。变电运维人员应每天查看、分析、处理变电站智能机器人巡检系统的巡检数据，并将变电站智能机器人巡检系统的运行和使用情况纳入交接班管理内容中。
变电运维管理单位应制定巡视规范，每月度或每季度对机器人进行一次全面检查，并记录检查结果。检查内容应包括机器人、机器人监控系统、巡视通道、机器人室等。巡视机器人本体的运行维护内容包括：外观检查，外观整洁，无锈蚀破损现象，运动功能正常，可见光摄像机、红外成像仪测量功能正常，告警实时远传，机器人定位等其他辅助功能检查。监视系统的通信功能，机器人本体、本地监控系统、远程监控系统间通信正常，后台监控软件运行正常。巡视通道清洁，无阻碍机器人移动、定位的物体，导轨无断裂、消磁、移位等现象。机器人室空调制冷制热功能正常，温度等环境参数符合机器人环境要求，卷帘门开启关闭正常，充电箱电源指示正常。
3、智能巡检机器人的异常及处理
变电站智能机器人巡检系统发出设备告警信息后，变电运维人员应及时通过机器人监控系统核实，必要时应到现场检查确认，确保智能机器人巡检系统运行良好。下面对变电站智能巡检机器人的几种常见异常极其处理方案进行简要介绍。
3.1可见光成像仪、红外成像仪通信中断
通信中断有2种情况，一是成像系统完全中断；二是在巡检过程中多次出现成像仪中断通信的情况，导致许多监测点的数据缺失，这样监控系统就会报机器人成像仪通信中断告警。
处理时通常只需重启网关或机器人即可恢复。如果仍不能恢复，则可能是通信天线或者成像仪损坏，需要厂家配合处理。
3.2机器人移动故障
机器人移动故障通常是车轮无法运转，车轮驱动机故障。其主要原因可能为：一是雨天巡检车轮驱动电动机进水；二是夏天持续高温下地面温度过高造成电动机烧毁。出现这种情况，应及时联系厂家处理。
3.3移动遇阻告警
机器人移动遇阻告警通常可能为：一是磁导航损坏，机器人移动通道障碍，二是变电站运行环境恶劣，异常落入物品等影响机器人正常移动。可以及时通过机器人可见光成像系统、或者变电站视频监控系统对现场情况进行观察，必要时现场检查，若磁导航故障应及时通知厂家。
3.4机器人电量不足
机器人电量不足时，首先确认机器人位置是否在机器人室内，以及机器人电池电量状况，通常是电源异常造成的，运行人员应现场检查机器人室空开是否跳闸，以及上端电源是否正常。这种情况恢复上级电源，机器人即可在充电位置自行充电。
4、结论及展望
智能巡检机器人虽然功能强大，但是随着变电站巡检机器人持续深化应用，暴露出一些亟待解决的问题。例如后台系统功能不强大、不完善，不符合运维人员习惯，甚至在同一单位出现了不同中标厂家，机器人后台系统功能界面不统一，不同厂家后台系统无法实现数据交互，极大地影响机器人应用效果。又如机器人的巡视现在为定点定位的专项巡视，对变电站的二次设备巡视不能全部覆盖。为此，配置有巡视机器人的变电站，变电运维人员应结合人工全面巡视的开展，对整站的情况进行巡视。
虽然现阶段智能巡视机器人还不能完全替代人工，但是智能巡视机器人作为一种高效自动的检测平台，应增大研究力度，这对提高电力系统安全水平，保障电网安全具有重要意义。
参考文献
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作者简介：杨永勃（1989-），男，河南郑州，硕士，从事高电压
论文作者:李宏伟,杨永勃,王核哲,杨光,谷晓东,张丹
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/4
标签：机器人论文; 变电站论文; 智能论文; 设备论文; 系统论文; 监控系统论文; 功能论文; 《电力设备》2017年第7期论文;