浅谈变电站智能机器人巡检系统的应用

浅谈变电站智能机器人巡检系统的应用

发表时间：2019-11-25T10:27:33.220Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：童劲松张杰徐勤

[导读] 摘要：电力系统中，变电站自动化水平日益提高，无人值守运行模式已实行十多年。

合肥供电公司安徽合肥 238000

摘要：电力系统中，变电站自动化水平日益提高，无人值守运行模式已实行十多年。然而，传统的人工巡检已无法适应电网的极速发展，工作效率难以满足日常电力生产的现实需求，设备的安全运行也面临着更大的挑战。而智能机器人巡检系统的出现和应用，有效地解决了人工巡检的许多弊端，为变电站的安全稳定可靠运行提供了坚强的技术保障。鉴于此，本文主要分析探讨了变电站智能机器人巡检系统的应用情况，以供参阅。

关键词：变电站；智能机器人；巡检系统；应用

引言

随着变电站自动化水平的提高以及无人值守的普及，设备运行的安全性受到更加严格的考验，是否全面细致的对设备进行每天的巡检，随时关注掌握设备的实时状态，成为保障电力系统安全可靠运行的一个重要环节。智能机器人参与变电站的室外设备巡视和数据抄录工作，获取现场活动的信息并与变电设备上安装固定的状态测量装置采集的数据进行对比，提前掌握设备健康状况、发现设备运行过程的变化趋势；鉴于机器人能安分守己，不折不扣完成巡视工作，与人具有无与伦比的价格优势和强大的推广应用能力。

1国内外变电站巡检技术分析

传统的变电站巡检一般都是通过人工来完成的，利用工作人员的感官器官以及配备一些比较精密的仪器等等，来对变电设备进行详细的检查和巡视，这种传统的巡检方式不仅导致工作人员的劳动强度过大，而且对质量的检测很容易出现分散的情况，找不到准确出现问题的原因。而现如今，在科学技术以及网络社会不断发展的影响下，计算机技术以及微机监控技术在变电站当中越来越被广泛的利用，特别是巡检机器人利用其自身独有的系统以及特点，不仅不会受到天气以及环境的一些外在因素影响，而且能够缩减值班人数，对其进行设定之后，机器人就会自己执行巡检任务，这样能够有效保证设备的安全运行，并且最大限度的减少设备的事故发生率。而在变电站当中使用的智能机器人，一般都属于特种的机器人，在对其进行研究的过程中，可以发现，国际上对这种特种机器人已经形成了独有的研究领域，机器人在电力系统当中的实际应用，主要集中在电力设备方面，其中包括一些线路、变压器以及发电设备等等，对这些设备进行日常了检测、维护以及检修工作。在对机器人研究的过程中，不难发现，国内外对机器人的研究以及实际投入到使用当中的机器人主要包括变电站的设备巡检机器人、高压带电作业的机器人、核电站作业的机器人等等，而在对其进行不断的探索和研究的过程中，我国的变电站机器人巡检已经逐渐取得了很有效的研究成果，在变电站的应用中也取得了非常良好的效果。

2变电站巡检机器人的系统设计

2.1基站控制系统层

基站控制系统层主要是完成机器人的控制以及自动巡视，相关数据的传送和储存。关于机械人的自动巡视，变电站巡检机器人在巡检的过程中能够全程性自动化巡检，相关工作人员只需要对机器人设定一定的巡检时间、巡检地点，在这个设定的基础上变电站巡检机器人能够进行全方位无死角的巡视，传送有用的相关数据，例如自动云台动作和自动红外热像仪的操作及红外数据的采集等内容。在实际的使用过程中对变电站巡检机器人遥控是实现机械人全自动巡视的关键。要使机械人成为实现远程控制的重要工具，就需要为机器人安装相关的摄像头以及声波传感器和视觉传感器。在这些传感器的配合下，通过电脑的数据处理就能进行全方位的定位和巡视，工作人员只需要通过键盘和鼠标等基础性的操作就能完成变电站巡检机器人及其复杂的控制，使其完成相应的任务。最后就是关于数据和图像的实时传输显示的问题，要想在全程巡视中检测出是否存在问题，就要配置一些辅助设备，例如光摄像机、电磁传感器、红外热像仪等其他一些高精密设备，这些设备的主要作用就是要对遥控和自动巡检等方面的功能加以配合，能够完成巡视过程中相应的工作任务并达到一定的精度，同时使得数据的详细记录更为便利。

2.2移动站系统层

移动站控制系统层主要包括了主控计算机系统、导航定位系统、运动控制系统、动力系统、检测采集系统等构成利用WinCE嵌入式系统，实现对机器人的多功能、全方位操作。利用定位传感器、导航传感器组成导航定位系统，实时控制机器人位置。运动系统能够控制机器人的运动控制器、驱动电机、行驶机构等。动力系统包括电源及电池管理，满足机器人运行动力需求。检测采集系统利用红外热像仪或摄像机获取和传输数据。

3变电站巡检系统中智能机器人的有效应用

3.1三维电子地图技术的应用

在变电站巡检机器人应用过程中，为了使其发挥出更大的应用优势，可以利用三维虚拟现实技术对变电站情况进行清晰的建模，进以让后台操作人员能够根据模型就能发现变电站运行中存在的各种问题，从而在第一时间制定出最佳巡检方案和解决对策，以便将危险控制在最小化，充分保障变电站的整体运行安全和运行效率。

3.2实时数据曲线分析技术的应用

设备在实际操作当中，由于自身负荷的不断变化，可能会影响设备温度的改变。但是，单纯的温度变化趋势，通常难以准确反映出设备存在缺陷、老化等问题。如果温度变化和设备实际运行负荷之间存在联系，需要利用两条曲线的变化情况，对具体问题加以分析，从而得出更为准确的结果，明确温度的改变是否由于符合的变化所引起的，以及是否由于设备自身缺陷或老化问题造成的温度改变。

3.3模式识别技术的应用

变电站智能机器人巡检系统在实际应用中，很难每次都精确对准目标，主要是由于导航停靠精度、运动控制精度等因素，如果观测距离不同，实际监测结果也可能发生变化，造成最终结果不准确。对此，运用模式识别算法，与机器人监测位置相配合，准确定位及分别目标，确保监测数据的可用性和准确性，从而对设备实际运行情况，更加及时地提供信息基础与数据支持。

结束语

总而言之，在机器人技术快速发展的今天，利用机器人来代替人工进行是科学技术发展的必然趋势。利用智能移动巡检机器人完成电