摘要：近年来，我国电力行业得到了飞速的发展，变电站的数量增长的非常快，在电力电网中起着重要作用。科学技术的不断进步，自动化智能化技术逐步应用于变电站中，智能机器人也逐步开发出来，并在变电站中得到广泛应用，许多无人变电站，他们都运用智能机器人进行运维和管理。本文主要研究了智能机器人在无人变电站中的应用现状，并探讨了其日常运维，以期为相关研究提供参考。
关键词：运维；无人变电站；智能机器人
随着自动化、智能化技术的不断发展，信息网络技术、大数据技术等日益成熟，许多具有某一方面能力的机器人也被研发出来，将它们应用于变电站中，能够大大的减少劳动力，能够节约成本投入，让变电站的作业效率得到提升，让变电站运行的稳定性和可靠性得到保证，这在一定程度上促进了电力行业的发展。
1现状探讨
1.1使用方法单一
运维人员在对某些故障问题进行处理时，通常会采用人力监测，不能很好的利用机器人的功能，只把机器人作为日常监测、收集数据的单一性工具。
1.2数据读取问题
应用于变电站的机器人普遍都装着变焦的高清摄像头，对于某些因高度过高而无法监测的表计，机器人也能通过摄像头变焦来实现数据的读取。按功能的设计来说，机器人在读取数据方面发挥的作用远远大于人工巡视，传统的人工巡视只能采取望远镜这类的辅助工具进行观测数据，而机器人的使用，大大降低了数据的误差。但是由于光照条件、雨雾天气及机器人摄像头的清晰度等原因，在很多情况下机器人也不能很好的发挥优势[1]。
1.3数据处理问题
就目前情况而言，机器人在变电站的使用仅仅取代了部分的人工作业，机器人只通过摄像机、红外测温仪等工具进行数据的收集并加以简单的分析，且目前数据识别、分析的正确率还存在一定的误差，而目前对于变电站智能化的要求远不止如此。
1.4行进及续航问题
一般来说，应用于变电站的机器人在工作时，相关运维人员都会为其设定的路线清理或移除障碍物，但偶尔也会出现一些特殊情况：比如有施工作业围闭情况、站内植物的生长，随着植物的生长，其枝干慢慢延伸至机器人导航及行进的路线上，使机器人无法前进，便会始终保持开机状态，等待前进信号，直至耗尽电量自动关机，运维人员发现后还要手动将机器人运往充电地点，不仅费时费力，还没办法按时完成预定的计划工作。对于机器人的续航问题，目前变电站使用的机器人一般续航能力大约在7小时左右，对于220kV电压等级的变电站而言，机器人完成一次完整的全站巡视任务至少需要10小时以上，机器人的续航能力还无法满足或完全代替目前变电站的人工巡视周期[2]。
2日常运维
2.1加强科技支撑，注重装备投入
在无人值守运维管理过程中，加强科技支撑，注重装备投入发挥了重要的作用，直接关系到应急处置水平，直接影响了无人值守运维管理工作的顺利开展，因此，加强科技支撑，注重装备投入至关重要。加强科技支撑，注重装备投入主要体现在以下两方面内容：一方面，需要加强政企联动，需要通过多部门的配合进行信息共享，充分调动政府以及社会资源，提升应急处置能力，发挥重要的作用；另一方面，需要研发新技术，实现变电站巡检机器人全方位服务，建立人机联合巡检机制，在无人值守的情况下，有效掌握现场信息，有效了解事故异常信息，增强执行力，确保工作的顺利开展。除此之外，还需要快速调整操作业务，确保设备隔离工作的有效开展。由此可见，加强科技支撑，注重装备投入十分重要，不仅可以解决无人值守运维状态下存在的问题，提高执行力，增强时效性，还可以为无人值守运维管理工作的开展创造有利的条件，方便工作的顺利开展，提高工作效率与质量。
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2.2躲避障碍，自主充电
智能机器人一般采用激光视觉传感器或超声检测系统进行导航及路线选择，保证机器人在工作环境下不因撞击障碍物受损。激光视觉传感器是指机器人能通过激光来导航、定位；超声检测系统是指机器人能通过发射超声波锁定障碍物，如果行进中遇到难以躲避的障碍物，机器人会向后台控制中心发出信号，控制人员来清理障碍物。这样的系统不仅能够使机器人在投入工作时有效避开各种障碍，还不需要建设特殊的机器人通道。另外，对于机器人避障功能可以进行优化改进，将目前机器人遇到障碍停留在原地的现象改为遇障后重新规划巡视路线，默认目前巡视路线有工作围栏自行选择其他路线继续执行巡视任务。
2.3生成图谱，提高效率
在变电站的日常运维中，智能机器人除了具有巡检的功能性之外，还具有周期性，这种周期性是人为设定的，通过对智能机器人设置定时任务，对监测到的数据进行周期性采集。例如，某一变电站将任务分为四个区域，任务周期设置为一天，每个区域的智能机器人在白天进行可见光巡视，通过对油位计、温度表、电流表及计数器等进行拍摄捕捉，形成可见光图谱；其在夜晚进行红外测温任务，如在不同设备的不同位置设置检查点，全方位进行红外监测，也要形成相应的红外图谱。对于传统的人工巡视，智能机器人的应用无疑带来了很多便利，不仅能把运维人员的双手从采集及整理数据中解放出来，还能增加数据的可靠性，提高了运维工作的效率，也提升了工作的质量。
2.4灵活运用，缺陷跟踪
针对变电站出现的问题应将智能机器人灵活运用，充分发挥其在实际工作中的作用。目前变电站机器人的图像识别功能只能通过后台系统界面查看，如果现场需要使用机器人对某设备进行巡视检查，就无法在现场进行查看数据及分析报告，可以在机器人本体安装触摸型显示屏，就像手机屏幕一样实现现场的数据查阅；另外对于机器人巡视发现的异常或数据识别误差引起的异常报告信息，目前只能通过后台系统查阅，还无法实现移动互联的数据在线告警或提示，可以增加机器人实时巡视数据异常告警传送到指定的手机或移动端平台进行监控；对某些故障问题进行处理时，可以在压力表旁派遣机器人，对缺陷进行跟踪，查看压力的实时情况及设备的压力变化等，使维修人员能清晰准确的看到该设备压力的实时变化数据，针对变化掌控维修进度，既增强了数据的可观性，也减少了人力物力的浪费，提升问题处理速度，为设备的维修汇报总结工作提供数据，充分利用机器人解放人力，提高工作效率[4]。
2.5加强功能，定期清洁
智能机器人在变电站的主要工作是巡检，即巡视及检查。巡检工作的重点在于要勤、要细、要全面。所以要求变电站的智能机器人要具有可视化功能，不仅能在夜晚进行巡检工作，还能对检查的数据进行整理归纳，完全满足工作要求。智能机器人的可视化功能主要分两部分：在可见光下巡视和夜晚的红外测温。除了对机器人的可视化功能进行加强以外，要组织运维人员定期对机器人的摄像头及站内表计表面进行清洁维护，保证数据读取清晰可靠。
结束语
智能机器人具有较强的优势，将它应用于变电站中，可以提高作业效率。但是，就目前来看，智能机器人仍然存在一些不足，需要对其进行维护，做好相应的运维工作，增强其躲避障碍能力和自主充电能力、弥补跟踪缺陷，让变电站的工作效率得到进一步提升。
参考文献：
[1]蔡焕青,邵瑰玮,胡霁,等.变电站巡检机器人应用现状和主要性能指标分析[J].电测与仪表,2017,54(14):117-123.
[2]肖鹏,栾贻青,郭锐,等.变电站智能巡检机器人激光导航系统研究[J].自动化与仪表,2018,27(5):5-9.
[3]杨俊,黄礼华,张立平.变电站巡检机器人关键技术及其适用性研究[J].湖北电力,2017,41(1):20-24.
[4]焦澎,沈辉.500kV变电站无人值守运维管理问题及解决策略分析[J].山东工业技术,2016(24):186.
论文作者:艾必东
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/16
标签：机器人论文; 变电站论文; 数据论文; 智能论文; 工作论文; 功能论文; 障碍物论文; 《电力设备》2019年第21期论文;