智能巡检机器人在变电运维工作中的改进及应用

智能巡检机器人在变电运维工作中的改
进及应用
摘要：电力行业的安全、可靠运行是我国经济发展的根基。

如今时代下，变电站里大部分巡检工作可以逐步由智能巡检机器人代替完成。

而借助智能巡检机器人实施变电站巡检工作，可实现变电站不同设备、线路等环节的准确检查，进而加强变电站工作的安全性与稳定性。

关键词：变电站；智能巡检；机器人；运维工作；改进
1变电站智能巡检机器人的功能
智能巡检机器人是一种十分先进的系统，其在变电站运行维护中的运用，可实现无人值守的目标。

巡检机器人所具备的主要功能有很多。

视频分析巡检机器人借助可见光视频技术，能够对变电站内各类设施的运行状态进行识别，整个过程中全部是都机器人独立完成，不需要人为操控，为变电站无人值守目标地实现提供了可能。

巡检机器人采用的导航方式为激光视觉传感器，通过激光来完成定位导航，由此可使定位精度获得大幅度提升，这样一来，机器人在进行巡检工作时，便能够有效地避开各种障碍，同时，也不需要铺设轨道。

巡检机器人可对视野范围内可见的设备温度进行红外扫描检测，采集温度数据，进而完成对发热设备的诊断，由此可使机器人巡检区域范围内的设备运行隐患得到及时发现和处理，防止因设备过热引起更为严重的故障。

机器人具备两种控制方式，一种为手动，一种为自动，前者是指操作人员借助计算机利用云端，对机器人的移动进行控制，从而使机器人完成巡检任务；后者则是指机器人在进行巡检前，由技术人员先为其设定好路线，随后机器人按照指令对路线上的所有电力设备进行巡视检查，判断设备运行是否正常。

机器人上装配有灵敏度超高的拾音器，可对电力设备的音频信息进行定向采集，同时，机器人采用了当前较为先进的语音识别技术，可以最大限度地降低周围环境的干扰，由此进一步提升了音频是别的准确度。

2变电站巡检机器人应用现状
我国最早研究变电站巡检机器人的是山东省电力公司电力科学研究院和山东鲁能智能技术有效公司，从1999年开始，我国便致力于变电站巡检机器人的研究，直到2004年第一台功能样机出现，我国巡检机器人开始起步，随后由于我国综合国力和各项技术的不断提升，巡检机器人的研究和应用都得到了快速发展。

目前，在变电站进行巡检的机器人主要有无轨机器人和有轨机器人两种，而无轨机器人的使用范围和应用范围相比有轨机器人更多，主要在室外使用。

山东电科院和山东鲁能智能技术有限公司自主研发设计的变电站智能巡检机器人已在全国推广应用388台，服务于29个省的500多个变电站，覆盖110kV到1000kV电压等级，很好地解决了机器人续航问题对巡检的影响，并解决了特高压对机器人通信方面的问题。

而国网宁夏电力公司共同研发的户内多维轨道式电力智能巡检机器人，在强电磁干扰和空间不足的情况下也可以对变电站进行巡检。

中科院沈阳
自动化研究所最新研制成功的轨道式巡检机器人，有效弥补了四驱底盘的无轨机器人不能在冰雪天进行巡检的情况，即使下雪，挂冰，机器人也可以进行全天候巡检。

3智能巡检机器人在变电站运维中的改进措施
智能巡检机器人是一种现代化的高科技产品，其在变电站中的应用，为无人值守目标地实现提供了可能。

为使机器人在变电站运维中的作用得以最大限度地发挥，下面结合机器人应用中出现的一些不足，提出优化改进措施。

3.1对转角进行优化
巡检机器人带有红外检测功能，可对变电站内电气设备的温度进行测量，当其巡视到检测点时，测温仪检测范围内除了待检测的设备之外，还有一些其他的事物，如照明设施等，由此会对设备温度的测量结果造成一定的影响，为此，在应用巡检机器人对变电站内的设备进行运维的过程中，可在对标签点进行设置时，采取有效的方法，消除所有可能导致机器人转向角度与电气设备之间检测误差的因素，这样便可以确保温度检测结果的准确性。

3.2清理室外环境
巡检机器人在对变电站内的设备进行运维时，在其行进的路线上，可能会存在各种各样的障碍物，为使机器人能够避开这些阻碍，可在机器人上加强超声检测系统。

由此，机器人在行进时，可以通过发射超声波，并对回传的信号进行接收，如果路线上有障碍物，机器人便会向后台的控制中心发出寻求指令，并在障碍物移除后，恢复行进。

通常情况下，机器人在站内进行巡检时，为其设定的路线上基本不会存在任何障碍物，但是，有些植物的枝叶却延伸到机器人的行进路线上，如果遇到这种情况，机器人便会始终保持开机状态，直至所有电量耗尽，而巡检任务也就无法完成，为此，应及时对机器人的运行环境进行清理，也特别是在夏季植物生长旺盛的时期，以免影响机器人的应用效果。

3.3优化识别算法
有些变电站在建设的过程中，部分设备的安装位置可能会存在问题，如偏高、偏低等，如果按照正常的情况对机器人的巡检程序进行设定，则可能无法对此类设备进行检测。

同时，一些仪表的指针过小，也会影响到检测结果的准确性。

针对此类情况，可通过对机器人识别算法的优化来予以解决。

除此之外，也可在设备停电检修时，对设备的安装位置进行适当调整，并将过细过小的指针进行更换，由此可为机器人的巡视检查提供条件。

3.4对误差进行控制
当射频标签中的信息出现混乱后，容易使巡检机器人从原本的运行轨道上偏离，这样一来，机器人很容易在行进的过程中摔倒，从而导致巡检任务无法完成。

针对此类问题，可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，具体做法是在机器人上加装精度较高的定位模块，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。

3.5提高夜巡安全性
变电站内的电气设备需要全天不间断运行，所以，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
是在机器人的巡检区域内开启照明设备，则会影响到机器人的视觉，光探头可能会对准照明设施，这样容易使机器人的视觉瞬间空白，失去视觉的机器人极有可能碰撞到其他的设备，为有效避免此类问题的发生，可将反光器件装载到机器人上，这样能够机器人夜间的运行安全性获得大幅度提升。

4智能巡检机器人的未来发展展望
随着大数据的发展，机器人数据分析将不再局限于一个站，而是能够将数据汇集并上传至数据中心，实现数据共享，多站多数据进行对比分析，汇集更多的数据案例。

更加准确的数据采集、更加完善的数据优化、更加全面处理软件，更加科学的数据分析，智能机器人将能帮助运维人员更准确更有效地分析缺陷或隐患的发展趋势，提出更加科学的检修、运维需求，真正实现安全有信心，运维有保障，缺陷有管控的运维目标，构建全方位的立体监测平台，保障电网与设备的安全运行。

5结语
科技的力量是巨大的，深化变电站科学管理能力是未来的趋势。

基于此，变电站运维工作积极推广与应用智能巡检机器人，实施变电站日常巡检工作，这样既为变电站运维工作提供便利性，也促进电力行业的进一步发展。

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):105-123.
[2]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):12-24.。