机器人巡检系统在变电站运维管理中的应用王超

机器人巡检系统在变电站运维管理中的应用王超

王超

（国网新疆检修公司新疆乌鲁木齐市830000）

摘要：随着机器人制造技术的进步和电网本身建设的需求，变电站智能巡检机器人系统逐渐在国内得到广泛应用，如何应用机器人巡检系统将是一个新的挑战。变电站智能巡检机器人用于替代人工完成变电站巡检中遇到的急、难、险、重和重复性工作。鉴于此，本文是对机器人巡检系统在变电站运维管理工作进行研究，仅供参考。

关键词：机器人；巡检系统；变电站；运维管理

引言：随着对机器人进行制造的技术不断地进步完善，以及我国对于电网建设力度的不断加大，在变电站中通过使用机器人巡检在变电站誉为管理中的应用在我逐渐被推广。智能机器人的出现，不仅使变电站巡检的工作效率得到了提高，同时减轻了人类的工作负担，从而实现了对科学技术充分的应用。对于机器人巡检系统而言，其最早被使用是在国外，国内由于受科技水平发展缓慢的限制一直都很少被应用。直到近几年，我国经济水平的提高带动了科学技术的发展与创新，机器人巡检系统逐渐在我国变电站中被广泛应用。通过对机器人巡检系统的使用，不仅使具备了人工进行巡检的灵活性以及智能性，同时也可以对人为因素中存在的不足进行弥补，对无人看管变电站的发展趋势的实现奠定了基础，同时使变电站中的工作人数逐渐减少，使变电站的运维成本得到了降低，从而使变电站的巡检工作以及相关管理更加的智能化。

一、机器人巡检系统的应用措施

1、应用机器人巡检的管理思路

对于变电站机器人巡检系统（图1）的应用，最重要的是遵循“全面覆盖、准确可靠、及时高效”的管理思路，从而使运维设备以及相关工作人员的管理水平能够得到提高。想要实现机器人智能巡检，就需要在系统中进行巡检的预置位以及巡检的具体路线的设置，以此确保相关设备读取的数据能够实现全面覆盖，并能够保障所获取数据的准确可靠性。通过对机器人巡检系统的充分使用，不仅实现了人工工作向自动化的转变，同时提高了人力资源运用的灵活性。

图1变电站机器人巡检系统布置

2、通过对机器人的应用代替人工运维工作

（1）设备巡视应用。机器人代替人工对设备进行巡视，主要分为全面巡视、特殊巡视、风险管控巡视。机器人进行特殊巡视时，又可以分为重载设备特巡、缺陷跟踪、迎峰度下红外普测、防汛抗台模块等。机器人巡检时，可以根据对原先预设的时间、地点、路线对变电站中的设备进行巡视，也可以根据人工选择的时间、地点、路线进行特定的巡视。（2）红外测温及表计抄录应用。变电站中机器人巡检系统进行红外普测，主要是对提前设置好的许多个监测点，从不同的角度对变电站中全部的设备进行整体扫描的温度采集、设备的变压器和互感器以及开关触头、母线连接等的温度进行检测，然后依据设备的温度数据，判别设备缺陷相关测温手段进行使用，从而实现设备出现热缺陷时能够自动进行报警。此外，巡检机器人能够对压力、避雷器的电流，以及油位等表计的数据进行读取，机器人可以通过拍照的方式，对数据进行识别，并自动的将具体点位的数据进行保存，而相关的运维人员只需要将保存的数据导出后生成报表，并根据巡检的数据出现的变化来预防设备出现重大的缺陷。（3）设备缺陷跟踪应用。机器人在进行巡检的时候，发现设备缺陷进行报警，运维人员需要对机器人报警的信息以及相关数据进行及时的分析，并对发现的问题及时的进行人工复核。如果设备缺陷没有完全消除，机器人需要对存在缺陷的设备进行不间断地跟踪以及实时监控。想要实现机器人对缺陷设备的跟踪（图2）应用，运维人员就需要通过客户端设置相应的缺陷设备跟踪任务，并对跟踪的时长以及周期进行设置，从而完成对缺陷设备的数据采集，并将机器人采集保存的数据生成报表，以便进行相应的分析。4）事故处理时应用。对机器人巡检系统的开关，可以根据文字或者是红绿灯标识进行识别。当变电站在无人值守的情况下出现跳闸，运维人员对变电站突发事故进行处理时，就可以远程对机器人巡检系统进行控制，将机器人移动到跳闸位置，并对巡检系统的开关状态进行实时显示，从而确保系统开关的可靠性，并对事故进行及时处理。（5）倒闸操作时应用。对机器人巡检系统上的倒闸分合状态的检测，主要是将其显示在图像上进行的。主要识别原理：机器人的识别系统主要是通过水平或者垂直的红外线的扫描，可以准确地对倒闸的具体位置进行判别[2]。在对设备进行具体操作时，也可以通过机器人系统对其进行最佳路线的规划，从而将机器人移动到指定的位置，并将机器人检测设备状态进行实时显示，确保设备在倒闸操作中的可靠性。（6）优化机器人的界面的使用。机器人系统的界面有时可以根据反映出的温度曲线得知设备运行的情况。当设备出现问题时，通过对比参考采集的数据，从而防止同样的事故重复发生。此外，通过对机器人巡检系统中声音的检测及相关诊断，可以使系统在一定程度上得到完善，使其在变电站中的应用规模得到扩展，提高系统的检测水平。

图2机器人对变电站巡检中发现设备缺陷

二、机器人巡检系统的应用措施

1、应用机器人巡检系统的管理思路

应用变电站机器人巡检系统，应采用“全面覆盖、准确可靠、约时高效”的管理理念，实现提升运维设备管理和人员管理的应用目标。巡检机器人项目通过设置充沛适当的巡检预置位、巡检路径，确保表计读取全面覆盖、测温点全面覆盖；确保获取设备准确可靠、模式识别数据准确可靠、远程发布接收命令准确可靠；充分利用巡检机器人系统的功能作用，使简单的人力工作向自动化转移，使人力资源调配更灵活高效。

2、应用机器人替代人工运维工作

（1）设备巡视应用。机器人替代人工进行一次设备全面巡视、特殊巡视、风险管控巡视。机器人特殊巡视分重载设备特巡、缺陷跟踪、迎峰度夏红外普测、防汛抗台模块。智能巡检机器人自主根据预先设定的巡检时间、巡视路径对站内所有设备、所有监测点进行巡视，或者根据人工选择时间、监测点进行有针对性的巡视。（2）红外测温及表计抄录应用。电站智能巡检机器人红外普测，是通过预先设置多个监测点，从多个角度对全站设备进行整体性扫描式温度采集，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检测，并采用温升分析、同类或三相设备温差对比、历史趋势分析等手段，实现对设备热缺陷的判别和自动报警。巡检机器人系统能替代人工进行压力、避雷器泄漏电流、油位等表计的读取。机器人通过拍照并获取表计模式识别数据后，系统会自动将每个点位的数据保存记录，运维人员可查询或导出系统生成的报表，通过对比每次巡检数据的变化，预防严重缺陷。（3）设备缺陷跟踪应用。机器人巡检设备发出设备告警信息后，运维人员应及时查看机器人巡检任务的报警事项、巡检数据及各类图像，分析巡检结果，发现问题应及时人工复核。在设备缺陷未消除前，巡检机器人可对缺陷设备进行自动跟踪、实时监控。运维人员远方通过客户端选择相应设备，设置缺陷跟踪任务，选择相应周期进行跟踪重复巡视，来实现缺陷设备的数据实时采集，机器人还可保存设备数据，跟踪数据变化，上传数据报表。

结束语

变电站发展的趋势趋向于无人值守，因此智能巡检机器人可以代替人工对变电站运维进行巡检，使变电站维护工作的作用能够得到最佳发挥，同时促使变电站的运维管理更加智能化。

参考文献：

[1]王立.大型变电站运维实践与探索[D].山东大学，2016.

[2]牛祉霏.变电站设备巡检机器人系统设计方案的研究与应用[D].华北电力大学，2016.

[3]王少博.变电站智能机器人巡检系统的研究与应用[D].华北电力大学，2016.

[4]蒋林高，蒋庆云.浅析机器人巡检系统在变电站运维管理中的应用[J].科技资讯，2015，13（31）：132+134.