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摘要：随着电网监控中心的实施以及变电所无人值班模式推进，500kV变电站也将逐渐实现无人或少人值班，从操作队派人至变电所巡查，将进一步弱化上述工作效率，同时消耗大量的人力物力。因此，利用计算机监控技术实现变电站日常设备巡视、红外线测温、开关闸刀现场位置核对、将大大减少运行人员工作量，并产生很大的经济效益。
关键词：智能巡检；机器人；在变电站；应用
一、智能机器人巡检系统介绍
该系统以智能巡检机器人为核心，整合机器人技术、电力设备非接触检测技术、多传感器融合技术、模式识别技术、导航定位技术以及物联网技术等，能够实现变电站全天候、全方位、全自主智能巡检和监控，有效降低劳动强度，降低变电站运维成本，提高正常巡检作业和管理的自动化和智能化水平，为智能变电站和无人值守变电站提供创新型的技术检测手段和全方位的安全保障，更快递推进变电站无人值守的进程。采用机器人技术进行变电站巡检，既具有人工巡检的灵活性、智能性，同时也克服和弥补了人工巡检存在的一些缺陷和不足，更适应无人值守变电站发展的实际需求，具有巨大的优越性，是无人值守变电站巡检技术的发展方向，为无人值守变电站提供创新型的技术检测手段和全方位的安全保障，提高了电网的可靠稳定运行水平。
1.1基站层
主要由机器人后台、硬盘录像机、硬件防火墙及智能控制和分析软件系统组成。机器人后台系统基于Windows系统，采用VC++和SQL面向对象编程语言开发设计，主要功能是提供友好的操作交互界面，完成监测功能，为机器人运动规划提供相应的命令及环境信息，并可以对机器人采集的设备数据进行分析、存储并提供专家诊断功能。
1.2通讯层
主要由网络交换机、无线网桥等设备组成，负责建立基站层与智能终端层的网络通道。
1.3终端层
主要由主控计算机系统、运动控制系统、磁轨道导航定位系统、巡视检测系统、能源电池系统、网络通信系统以及机器人机械结构等模块组成。实现机器人的运动控制、导航定位、检测数据采集、能源管理补给以及状态信息上传等功能，结合基站控制系统，完成机器人的遥控巡视和自动规划巡视等功能。
二、智能巡检机器人在变电站中的应用
2.1识别检测功能
智能巡检机器人不仅配备可见光摄像机和红外热成像仪，而且还装置了拾音器等先进设备，通过这些装置，可以将智能巡检机器人采集到的视频和音频直接上传到本地监控后台和远程集控后台，使用的时候可以将其调出。与普通监控摄像头相比较，智能巡检机器人所配备的高清摄影机具有自动对焦功能，这种智能化设计不仅可以实现遥控拍摄、摄像，而且支持定时、定点自动拍摄，同时可对设备的仪表读数和油位计位置、设备分合状态等进行读取、识别，并自动记录，判断是否存在安全隐患，如果有危险因素存在，该系统可以直接显示报警。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆智能巡检机器人数据读取的精度非常高，误差少于5%，有效减少了威胁供电安全的因素。
智能巡检机器人中装置的拾音器设备，可以对变电站各设备在运行时产生的噪声进行采集，然后传输给监控后台，经过对噪声的分析可以得知各个部件的工作状态，从而保证各个部件的正常运行。此外，智能巡检机器人的红外检测系统可以对变压器、互感器、开关、刀闸、导引线、接线掌等设备的温度进行实时检测监控，通过同类设备温升对比以及历史变化趋势分析，然后显示出影像中最高温度区域以及温度值，再对可能引发该区域发热的具体原因进行判断，看是电流致热型还是电压致热型，并及时预警，让工作人员注意相关问题，有针对性的加以解决。
2.2定位导航功能
智能巡检机器人的一大特点是它可以自动充电，这一功能使机器人能够主动开启和关闭充电房门，利用充电插座进行自主充电。除此之外，它可以利用自身设备的电池模块、安全模块、网络连接模块等实施自检，如果哪一个模块出现异常，机器人就会亮起警示灯，同时将出现故障的信息传输到本地监控后台，由监控后台发出警报声，让工作人员对智能巡检机器人进行检修，使其正常工作。
定位导航也是智能巡检机器人所具有的先进功能，在工作时，机器人可以根据预先设置好的巡查路线自动行走，然后再按照设定的停靠位置巡查设备。智能巡检机器人通过自身拥有的超声停障功能，利用超声传感器探测周边环境，如果识别到巡检线路中有障碍物使得机器人无法顺利通过，机器人会自动停下并发出警报，让工作人员对路面进行清除，然后恢复行走，再进入到巡检工作当中。智能巡检机器人还具有一键返航功能，无论机器人在哪个巡检路线、是否处于巡检状态，如果操作人员在本地监控后台进行操作，按下自主充电按钮之后，机器人可以随时停下当前任务，利用定位系统寻找最短路径返回到原地。通过这种方法，减少了人工工作量。无论是变电器的日常巡检，还是机器人的回收，都实现了自动化控制，工作人员足不出户，只要利用手中的鼠标键盘就可以完成工作，十分简单快捷。
2.3自主巡检监盘功能
智能巡检机器人的操作简单，除了支持全自主巡检之外，而且可以实施遥控巡检。全自主巡检模式是机器人能根据设置好的路线自主巡检，而遥控巡检就是在操作人员的手动控制下进行巡检工作。全自主巡检又可以分为例行全面巡检和特殊转向巡检。其中，例行巡检模式下，机器人可以根据设定好的时间、路径等信息，自行启动并进行巡检工作；特殊转向巡检时指由工作人员选定具体工作内容，手动启动之后，再由机器人按照选定好的内容进行巡检。
在巡检工作中，智能巡检机器人的工作内容较多，要对变电站的设备、仪表进行各种数据采集、分析，同时要对变电设备工作环境的温度、湿度、风向、降水等实施监控，检测结果客观性比较强，实现了标准化和全过程管理。
结语
随着社会经济的不断发展，各个行业对于电力的需求不断增大，许多电力设备都在超负荷工作，在这种情况下，加速了设备的老化，各种安全事故频发，引起了社会的广泛关注。因此，将智能巡检机器人运用到变电站中，可以有效减少各种危险因素的威胁，同时降低了人力成本，使得工作效率有效提升，有利于提高电力企业的现代化管理水平。
参考文献：
[1]鲁守银，等.变电站设备巡检机器人的研制[J].电力系统自动化，2006.
[2]张志飞.变电站机器人智能巡检系统应用研究[D].华北电力大学，2015.
作者简介：
张翔（1990.10-），男，福建福州人，福州大学电气与自动化专业本科，单位：国网福建省电力有限公司检修分公司，研究方向：变电站机器人应用。
论文作者:张翔
论文发表刊物:《河南电力》2018年1期
论文发表时间:2018/5/9
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