国网山西省电力公司检修分公司 山西省太原市 030000
摘要：随着变电站运维工作质量精益化管理的提升，集多种高科技于一身的智能巡检机器人开始进入变电站并协助运行人员开展巡检工作，极大地提升了电网巡检工作质量，但要完全胜任复杂的巡检工作，智能巡检机器人需要解决巡检导航定位精确度、巡视覆盖率、表计标识精准识别、红外测温分析等诸多问题。运行人员应朝着运检一体化的方向不断提高自身岗位技能，重点做好智能巡检机器人深化应用工作，实现巡检机器人真正的智能化。
关键词：智能巡检；机器人；500kV变电站；应用；智能化
0引言
500kV变电站作为我国重要的电力枢纽，其安全运行保障着地区的稳定能源供应，关系着我国经济的可持续发展。随着电网结构的复杂化，加强500kV变电站巡检非常重要，然而，这需要耗费大量的人力和时间，在科技信息不断进步的今天，这种人工巡检模式已无法适应时代的发展，因此，需要寻找一种新的高效巡检模式。
对于机器人行业，习近平主席提出来了“随着信息化、工业化不断融合，以机器人科技为代表的智能产业蓬勃兴起，成为现时代科技创新的一个重要标志”，全球能源互联网发展合作组织主席刘振亚认为“智能电网集成了第三次工业革命最为关键的新能源技术、智能技术、信息技术、网络技术，对于促进我国战略性新兴产业发展和经济转型升级具有广泛的带动作用”，智能机器人成了“电网2.0”升级成败的关键。
1变电站内巡检机器人的结构
智能巡检机器人主体由激光传感器、云台，高清摄像头、红外热像仪、超声传感器、机器人核心控制机箱、安全停障模块、底盘模块等核心设备和其他辅助设备组成，具体如图1所示。
图1巡检机器人外观图及部件名称
2智能巡检机器人在500kV变电站中的应用
1）500kV变电站内常见的机器人种类
500kV变电站内的机器人种类较多，具备对室内外变电站、廊道等多领域设备的视频监控、仪表识别、温度采集．、自动巡检、主动报詧、监控录像、数据查询和数据分析等多种功能，同时通过搭建专用网络，可以实现机器人在运维站集中管理、无人站远程操控的效果，真疋替代人工完成常规的变电站巡检任务。如图2所示，（a）中的巡检机器人正在执行户外巡检任务，（b）的操作机器人同时搭载巡检系统、手眼伺服系统和灭火系统，在满足日常巡检要求的条件下，具备在室内发生异常儈况时进行应翕操作，实现开关柜控制和小型火灾扑灭的功能。（c）中的廊道机器人目前已应用于多条架空线上改下工程电力廊道，该智能巡检机器人系统具备环境监测、红外测温、交互式对讲指挥、有毒气体捡测等功能，并可灵活实现转弯、爬坡等。（d）KYN机器人携带专用的执行机构，可替代人工完成变电站柜柜门的幵关、断路器的自动合闸与倒闸等任务。实现开关柜的常规送电、检修操作，以及事故情况下的特殊应急处理。
图2变电站内常见的机器人
2）变电站的配套资源设置
在500kV变电站内，需要为智能巡检机器人配备专用的充电装置和充电房，充电装置用于机器人进行自主充电，装置有正负极触头和信号触头，当成功充电后，充电指示灯会变绿，电流表显示当前充电电流。另外自主充电装置还能进行手动模式切换。当切换成手动充电模式情况下，只要车体充电正负极触头与充电座正负极接触就能直接充电。充电房主要用于巡检机器人存放和充电，配备专用配电箱、自主充电座，手动充电器，电灯，自动卷帘门。充电房的基本骨架采用优质槽钢和角钢焊接而成，具有较高的机械强度。充电房外壳材料分为两种模式：一种采用镀锌板制作，坚爾且具有极好的防腐能力，多用于南方地区；另一种采用表层铝板中间填充PU材料制作，具有极好的隔热能力，多用于北方地区。如图3所示。
图3智能巡检机器人自动充电装置和充电房
3）智能巡检机器人的应用
智能巡检机器人在实际应用中能够以全自主、本地或远方遥控模式代替或辅助人工进行变电站巡检，巡检内容包括设备温度、仪表等，具有检测方式多样化、智能化、巡检工作标准化、客观性强等特点。同时，系统集巡视内容、时间、路线、报表管理与一体，实现了巡检全过程自动管理，并能够提供数据分析与决策支持。同时，智能机器人巡检系统的红外检测系统能够对变压器、互感器等设备本体以及各开关触头、母线连接头等的温度进行实时采集和监控，并采用温升分析、同类或三相设备温升对比、历史趋势分析等手段，对设备温度数据进行智能分析和诊断，实现对设备故障的判别和自动报警。
智能机器人在500kV变电站运行环境中的应用，也提供了一系列查询操作功能，其主要体现在以下几个方面：（1）巡检数据查询功能。即在500kV变电站日常巡检工作开展过程中，可点击智能巡检机器人系统中的“巡检数据”按钮，通过这一按钮的点击，可进入到“查询”功能。但若查数据显示中包含了一些红色数据，则表示500kV变电站运行环境存在着温升越界危机，应对问题进行及时解决；（2）报表查询功能。即在500kV变电站实际巡检过程中，若想了解与变电站设备运行相关的数据，可点击“分析/报表查询”按钮，通过这一按钮的点击，可在系统界面中间位置显示相关查询结果，便于相关工作人员及时了解巡检信息；（3）历史曲线查询。即在500kV变电站日常巡检工作中，若想了解某一台设备的历史运行数据，那么可在智能巡检机器人巡检工作进行时，点击“分析/历史曲线”按钮，显示所需查询设备的历史数据。但在实际查询过程中，需设置所要查询设备运行数据的开始时间、结束时间。只有如此，才能更好地了解到设备运行实况，避免设备故障问题的频繁凸显。
3结束语
智能机器人巡检系统是在设备正常工作的情况下，对电力设备运行状况进行远程遥控检测的系统。能够完成检测信号的采集，输送，处理分析和故障告警等功能。巡检机器人的进一步应用，可以提高巡检频次，减少运维人员工作负荷，工作人员仅需要对异常数据进行核实即可，不像以前靠人工巡检费时费力，受运维人员经验能力差异的影响，巡检质量都无法保障，提升了巡检质量，表计图片和识别数据都可以追溯，还提高了工作的安全性。
参考文献：
[1]郑世翔,孙丕泽,张建伟.智能巡检机器人在500kV变电站的应用研究[J].山东工业技术,2017(15).
[2]冯正伟,孟宪华,黄浩林,等.变电站智能巡检机器人应用提升研究[J].浙江电力,2019(8):23-29.
[3]黎进光.高压变电巡检机器人智能技术分析[J].科技资讯,2019(12):23-23.
论文作者:严志伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年15期
论文发表时间:2019/12/3
标签：机器人论文; 变电站论文; 智能论文; 设备论文; 工作论文; 数据论文; 站内论文; 《防护工程》2019年15期论文;