摘要：变电站智能巡检机器人已推广使用，但现场实际运用过程中并不理想。本文结合现场实际情况，对智能巡检机器人在变电站中的应用的巡检效率低下、测温识别模板不准、测温不智能、巡检记录结果导出不规范等问题进行分析，并提出相应解决策略，能解决智能巡检机器人实施过程中的难点，具有指导、推广意义。
关键词：变电站；智能巡检机器人；现场实施
随着社会发展和经济水平不断提高,人民对于电力的需求也日益增加，而变电站作为电力传输的枢纽环节,起着至关重要的作用。传统变电站采用有人值守变电站模式，人工负责日常的检测与维护工作，存在人员巡检效率低、巡检规则不统一、检测准确率不高等缺点。同时,人工巡检维护还受恶劣天气、偏远山区等因素影响，降低变电站作业人员工作效率,影响电力传输。因此,为了保证变电站的安全运营,变电站智能巡检机器人的出现成了一个理想的解决方案。
一、变电站智能巡检机器人概述
变电站智能巡检机器人应用于变电站的室乃外巡检,无轨化的导航定位装置使得机器人可以清楚地进行路径的规划并自由行动在变电站道路上,配合红外测温、智能读表以及图像识别等技术轻松地对变电站设备进行常规的检测,并将采集到的图像、视频信息和温度、湿度、气压等数据实时传输到远方平台,实现后台数据库分析，并做出是否异常判定后告知运维人员，实现实时远端监控。智能巡检机器人包括硬件、软件两部分。
二、巡检机器人在变电站应用实施存在问题
（一）测温速度慢,巡检效率低下
目前，变电站智能巡检机器人绝大多数采用单点单设备测温,导致巡检效率低下,巡检一个区域需几小时,尤其在满足360度全面巡视的前提下,点位在原先的基础上增加了一倍,采用该方式巡检耗费时间过长。
（二）测温识别模板不准,导致误识别
测温模板框大多数采用矩形设备框进行框选,导致在设备密集区域巡检的时候容易导致误识别。巡检机器人在测温时，采用监测画面中最高点温度当成需要测量的目标温度,在成像时,机器人系统将画面中方框的温度简单的计算成设备的工作温度,而不考虑所有定位误差，因而导致测量目标偏差,机器人巡检就无法给出正确的目标温度。
（三）测温不智能
在红外测温过程中，站内设备布置复杂交错，巡检机器人受制于固定巡视路径、定位点及实际场地中可行进通道的限制，无法像人工巡视那样灵活的从360度各个方向对比测温发现设备最高温度及制热点，且对位不准确，因此获取的温度信息与实际偏差过大，甚至错误。
（四）巡检结果导出不规范
目前机器人巡检结果导出来，分析表格不规范,没有达到运行单位设备报表要求,无法满足变电站运维人员的正常使用。
（五）停车巡检
目前机器人巡检过程为停车巡检,智能机器人需走到预位置,调整摄像头位置进行数据采集,采集完成后走到下一位置，在整个变电站设备巡检中浪费大量停车采集图像时间。
（六）行进误差大
机器人在巡检过程中，当射频标签中信息出现混乱后，容易使巡检机器人从原本的运行轨道上偏离，机器人易在行进的过程中摔倒，从而导致巡检任务无法完成。
（七）夜间巡视安全性低
变电站内电气设备需要24小时不间断巡视，因此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。若在机器人巡检区域内开启照明设备，则会影响到机器人视觉，光探头可能会对准照明设施，容易使机器人视觉瞬间空白，巡检机器人极有可能碰撞到其它设备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、变电站巡检机器人技术应用实施策略探索
（一）创新性多点高效测温
利用红外全景图创新技术,机器人停靠在单一巡检点时,抓取一张当前红外画面,能够识别当前画面中需要测温的所有设备,减少测温需要的停靠点,在360度测温的前提下,大幅度提升巡检效率。
（二）轮廓法精确测温
采用全新红外设备建模技术,精确框取具体的测温部件,使得在多设备复杂画面中准确找到测温部位,提高测温准确性,使运维人员更清楚、直观地了解测温的具体设备的具体部件。
（三）智能测温
在客户端红外界面上,对实时画面中任意点、任意区域进行实时测温数据分析,系统自动生成测温频次，减少设置特巡任务的步骤,方便运维人员使用机器人, 提高巡检机器人实用率。
（四）针对客户需求，系统规范记录结果
基于客户报表与巡检机器人报表融合,增加客户报表修改模块，规范巡检结果记录的格式，使运维人员使用更直观、方便。
（五）不停车巡检
着力解决巡检机器人行进过程中因抖动造成目标图像失真模糊、障碍物难以捕捉等问题，具体解决方案可以通过改进图像识别算法研究以及增加车辆本体减震结构的设计来减小机器人移动、震动对图像摄取影响。
（六）误差控制
在系统方面，首先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，需在机器人上加装精度较高定位模块，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。其次，通过系统增加距离监测单元解决，距离监测单元的作用是确定被测设备与巡检机器人的合理距离，在系统中设定某一合理距离内设备才被红外摄像头所选定。
在应用方面，变电站内根据实际情况设置适当数量巡检机器人位置矫正参考点，巡检机器人收到矫正参考点的信息实时调整行进路线，避免行进误差产生。
（七）摄像头智能调整
为有效避免巡检机器人碰撞到其它设备，可在巡检机器人设备上装设可见光识别摄像头和夜视摄像头，通过光传感器采集现场光度情况判定两个摄像头使用，提高巡检机器人夜间运行安全性。
四、现场实施策略应用展望
某供电局500kV变电站配置1台智能巡检机器人，通过以上实施策略，500kV、220kV、主变及35kV任务区巡检时间明显下降，测量精度得到明显改善。通过优化设计软件系统，智能机器人接收到服务器基站发出特殊任务命令，将停止充电或正进行的巡检任务，服务器根据智能机器人所处位置，计算出最佳路径并直接行驶到指令设备预定观测位置进行检测，实现设备位置识别成功率达99%以上。在运维表单方面，巡检结果记录格式按照供电局相关作业指导书要求执行，减少运维工作人员工作量。
智能巡检机器人通过以上方式，巡检机器人智能化程度将不断提高，从而提高机器人人巡检准确率，减少巡检时间，保证巡检安全，充分代替运维人员提前分析和预判变电站内关键设备的运行状态，减少运维人员到变电站例行巡检和异常勘查次数，节省运维费用，提高变电站安全生产水平，具有巨大社会经济效益。
五、结论
变电站智能巡检机器人现场应用实施问题的有效解决有利于促进变电站智能巡检机器人关键技术在实践中实现,从而推动智能巡检机器人推广应用,对变电站运行维护自动化、信息化建设和提升有着积极作用与意义。
参考文献
[1].变电站智能机器人巡检系统[J].华北电力技术,2015(05):72.
[2]马一鸣.智能巡检机器人在无人值守变电站的应用[D].华北电力大学,2017.
论文作者:郑琳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：机器人论文; 测温论文; 变电站论文; 智能论文; 设备论文; 人员论文; 位置论文; 《电力设备》2019年第6期论文;