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摘要：随着机器人技术和计算机水平的飞速提升，智能机器人也越来越多地应用到变电站的巡视工作中去。但是机器人巡视中的误告警往往带来更繁重的工作量。本文从光线对变电站中避雷器的机器人巡视准确性的影响进行分析，分析了错误规律和原因，对今后的巡视开展提出了建议。
关键词：机器人；避雷器；巡视；准确性
0引言
针对变电站设备的日常巡视是保障电网安全可靠运行的基本手段，对于及时发现设备隐患和异常，排除故障有着重要的作用。[1]-[4]
常规电力作业中，变电站巡视一般由人工完成，值班员按照规定的巡视周期，开展规定的巡视项目。随着科技进步，智能机器人逐渐被应用到变电站巡视中。通过搭载高清摄像头及多种传感器，配合计算机分析软件，机器人可以完成设备巡视、故障告警、报表生成、历史数据归集等各项工作，节省了人力、时间成本，提高了工作效率。[5]-[9]
1 机器人巡视技术在避雷器上的应用
针对变电站内避雷器，智能机器人主要开展的巡视项目包括：外观检查、红外检测、运行中的泄漏电流和放电次数检测。
其中，泄漏电流和放电次数检测，主要应用的是图像识别技术，在机器人开展巡视的过程中，首先在变电站内识别避雷器设备，再将检测摄像头定位到避雷器的泄露电流表，拍摄高清图像，利用计算机算法识别出表计区域，最终将指针和表盘读数转化为数字信息存储。
2 机器人巡视的准确性分析
在智能机器人长期应用过程中，发现其对泄漏电流和放电次数的巡视结果，经常存在偏差，发出误报警，值班员到现场确认后发现设备运行良好没有异常。因此本文收集某220kv变电站从9月至次年3月的总共7个月间积累的避雷器巡视数据，针对这一巡视项目的问题开展分析。
该变电站共有避雷器69台，7个月内共生成10997条巡视记录，其中正常记录9927个，异常记录1070个，占比9.7%。在异常记录中，放电计数器异常618个，占比66%；泄漏电流表异常452个，占比34%。
最终经人工确认，该时段内所有避雷器均运行良好，即所有异常告警都是不准确的，巡视的错误率达到9.7%
分析影响准确性的原因，有个别设备由于查找定位错误，摄像头没有拍摄到正确的位置，因此无法准确读数；除此之外，光线对巡视准确性造成了很大的影响，如图1所示。
图1 机器人拍摄图
人眼察看图片，可以很清楚地读取泄漏电流和放电次数，但是这一案例中，机器人却没有正确识别。仔细观察分析后发现，因为有比较强烈的阳光照射，在表头部位存在光线反射和阴影，影响了计算机的判断。
我们知道人眼视网膜的动态范围远比照相机要高得多，因此人眼能够识别的明暗对比，对摄像机来说可能无能为力，再加之计算机算法局限，造成了在有一定光线影响的情况下，巡视的准确性明显下降。[10]
图2 机器人巡视错误次数的时间分布
从识别错误次数的时间分布上来看，在早晨8-9点的时间段内，出现明显的峰值，这一时段正好对应太阳初升斜照的时间，光线在设备上留下反光和阴影；另一个峰值在下午2点左右，此时正是日光最强烈的时段，视野中亮度最大，影响了机器人的拍摄和图像识别。
3 结论和建议
机器人在避雷器的巡检项目上，存在这较大的错误率，需要不断修正改进，提高准确性。
（1）机器人通过图像识别方式来寻找设备，并实现最终读数，因此作为机器人厂家要不断升级图像获取硬件，提高图像质量，同时优化识别算法，在现有硬件条件的基础上提高识别准确率。
（2）对于光线干扰，应调整巡视时间规划，尽可能避开日升日落的光线斜照和正午时分的高光亮度干扰，从而在现有技术条件夏提高准确性。
参考文献
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论文作者:陈晨1,郑黎2,陈悦1,夏霖1
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/17
标签：机器人论文; 变电站论文; 避雷器论文; 设备论文; 准确性论文; 电力论文; 光线论文; 《电力设备》2017年第19期论文;