变电设备带电检修机器人技术应用分析

变电设备带电检修机器人技术应用分析

王路明

国网山西省电力公司长治市沁县供电公司 山西 沁县 046400

摘要：各种智能技术在电力行业发挥的作用越来越明显，电力智能巡检机器人就是其中的佼佼者。电力智能巡检机器人集数据获取、传输、分析预警、决策于一体，被逐渐用到电力行业设备状态检测、维修等工作中，替代了传统的人工巡检方式，有效地提升了电网与电力设备的运行质量，是未来智能电网建设发展的必然趋势。基于此，文章以电力智能巡检机器人的实际应用探讨了电力智能巡检机器人在电力行业的运用，以期为我国电力智能巡检机器人的应用与发展提供参考。

关键词：智能电网；巡检机器人；应用研究

中图分类号：G252 文献标识码：A

1 引言

当前信息技术正引领电力建设，对发电企业和供电企业都产生了较大的影响，通过先进的信息技术、大数据技术和云平台技术，可以建设智慧电厂。在智慧电厂的建设中，确定了建设智慧电厂的基本纲领，并建设了多套智慧化控制系统，提高了电厂的智能化水平。其中，智能巡检机器人在智慧电厂的建设中发挥着重要的作用，本文以智慧电厂建设为例，详细分析智慧电厂中机器人技术的应用。

2 电力机器人技术在电力系统中应用的意义

电力企业要想在发展中获得进一步的突破，就需不断对业务领域进行开拓。随着电力企业的不断发展，其已形成较为完备和成熟的发展技术，但由于缺乏创新技术的应用导致其在很多领域中并没有实现全面发展。基于此，在电力系统中应用电力机器人技术，不仅能促进其在发展领域中的进一步开拓，还能实现各项技术和业务更上一步台阶：首先，电力机器人能建立用户的信息系统，并依靠大数据对电力企业用户需求进行分析，进而对用户实行精准化的管理；其次，电力机器人还能利用大数据对潜在的用户进行挖掘，并用自身强大的计算能力解决现有用户存在的问题，进而提升管理和服务水平；再次，能在日常的管理和维护中减少因人为因素造成设备在运行和功能方面的偏差，并结合设备的历史维修数据对机械设备的使用性能和各项运行情况进行全面掌握，进而有效实现设备的管理和及时维护，延长机械设备的使用寿命；最后，可有效实现各项资源和数据的整合，通过对收集的信息进行分析，以需求管理为原则，不断推动其信息化管理水平，解决其在管理中常出现的资源与数据管理不协调的问题，促进电力企业在管理中的完善。

3 电力智能巡检机器人概述

我国输电电路由于存在点多面广、电力线长期暴露、环境恶劣等特点，导致电网输电线在运行的过程中会遭受到诸如机械张力、材料老化、电气闪络等问题，进而造成输电线路发生磨损、腐蚀严重等现象。在此背景下，为确保供电质量，需要对输电线路进行巡检，及时发现电网、电力设备运行中存在的隐患。电力智能巡检机器人因为具有较高的智能化、自动化程度，因此在线路巡检中发挥巨大作用，且能够对电网、电力设备周边环境变化进行监控，消除电网、电力设备运行安全隐患。电力智能巡检机器人实质上是一种集合了机械系统、自动控制、通信与传感于一体的巡线设备。机械设备是电力智能巡检机器人的关键内容，结合我国当下电力智能巡检机器人的使用现状来说，对巡检机器人的机械系统主要有以下几点要求：首先是确保电力智能巡检机器人内的机械系统能够让巡检机器人在使用的过程中完成滚动、跨越、避让等动作，且可以确保其在特定的空间位置内完成动作的灵活调整。其次是需要电力智能巡检机器人机械结构具有负载能力，能够根据实际需要完成某些设备、仪器的运输与安装。再者，电力智能巡检机器人应具备结构轻巧的特点，便于携带。

4 变电设备带电检修机器人技术应用

4.1 巡检机器人的软件开发技术

在巡检机器人的软件开发中，应根据智慧电厂的实际建设需求，对巡检机器人的软件控制系统进行开发设计。其中持续集成理论目前在软件系统开发中应用较为普遍，故在巡检机器人的软件开发中可以采用该技术。对于无线通信技术，在智慧电厂内部布置了多个传感器，各个传感器设备通过无线通信技术，将数据信息发送到智能控制模块中，同时将控制指令下发给控制装置也是通过无线通信技术加以实现。因此在巡检机器人的软件开发过程中，应和无线通信系统具有较好的数据通信功能，保证巡检机器人软件具有较好的应用性能。在巡检机器人软件进行持续部署之前，需要对巡检机器人中的软件代码进行测试，经过合格之后再进入到下一个阶段，最终完成巡检机器人软件控制系统的开发。

4.2 电力调度的应用

电力调度机器人就是完全采用人工智能、大数据分析等现代技术进行调度，改变了传统以人工为主导的调度方式，构建了智慧调度机器人模式，能在很大程度上节约调度时间、扩大调度范围，也能避免人为因素的各种影响，对电力调度发展具有十分重要的现实意义。随着电力调度机器人研究的深入，逐渐在主配网中进行应用。随着电力调度机器人的发展，广东省在2019年成功研发了国内外首个复杂电网“智能机器调度员（AO）”系统，其是全面实现智能化、程序化的电力调度方式，能实现远程操作、一键操作，切实将设备与系统进行隔离开来，实现了智能全过程安全校核。

4.3 导航模块

电力智能巡检机器人的工作场景常常处于野外，在此条件下，电力智能巡检机器人在工作的过程中，不可避免地受到高压输电线路周围强电、磁场的影响。故电力智能巡检机器人导航系统内传感器的使用需要严格把控。现今，随着我国电力智能机器人技术的发展与应用，采用视觉导航进行机器人导航的技术较为普遍，视觉导航技术在应用后，能够确保电力智能巡检机器人具有更广的探索范围，且探索的精度更高，不仅能够快速地完成目标信息的采集，还可以利用设计模块中所使用的电磁传感器来优化巡检线路。

4.4 电力维护的应用

在当前电力设备维护工作的开展过程中需依靠大量的人力执行，不但效率低且整个环境和气候越来越复杂，执行起来有着较大的难度。2019年浙江平湖电力就运用智能机器人“担纲”，能够有效克服台风、雷雨以及冰冻等极端天气，承担起前期勘查和维护工作。有文献论述了输电线路带电紧固螺栓机器人采用人机交互控制、进而有效通过视觉反馈和力反馈对现场作业进行加固。文献在研究的过程中具体论述了应用于清扫和机器人系统的检测，能够真正实现腔内平滑运行和无死角检测。

5 结束语

电力智能巡检机器人的出现与应用改变了传统电力系统中电网、电力设备人工巡检存在劳动强度高、巡检效率低、巡检质量层次不齐的问题，有效地提升了巡检质量，并利用信息化手段满足了巡检信息的共享。目前，电力智能巡检机器人作为电力行业使用最广泛的一种线路、电力设备巡检工具，是智能技术与信息技术相结合的产物，不仅能够完成日常电力线路、设备的巡检，还能够实现红外测温等功能，其使用环境的广泛性，极大提高了巡检效率与巡检质量，弥补了在恶劣环境下人工巡检所存在的问题，具有辽阔的应用前景。

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