變電站智能巡檢機器人在運維工作中的應用探討

趙昕昕

摘要：隨著智能技術的不斷發展，各種機器人的智能性越來越高，這極大提高了機器人的應用范圍和工作質量，在變電站巡檢中的應用越來越多，可以實現對其中設備、線路的準確檢查，有效提高變電站工作的安全性和穩定性。為此，我將要在本文中對智能巡檢機器人在變電運維工作中的改進及應用進行探討，希望對促進我國電力事業的發展，可以起到有利的作用。

關鍵詞：智能巡檢機器人;變電運維;改進及應用

1智能巡檢機器人技術分析

智能巡檢機器人的使用非常方便，變電站運維人員只需要在監控室內就可以完成對機器人的操縱，通過調控中心向智能巡檢機器人發布任務，變電管理人員還可以通過無線通信網絡，及時在線對智能巡檢機器人發布任務。智能機器人在接受到該任務后，就可以按照相關程序設置，來自動開展變電運維巡檢工作，通過定位系統的應用，機器人可以及時獲知自己目前所處的位置，通過各種溫度和圖像傳感器設備的應用，能夠及時采集各種電力設備的信息，然后將這些信息及時通過數據傳輸網絡傳輸到監控服務器中，讓變電維護人員及時發現變電站運行中存在的各種問題，及時進行應對，并得出詳細的分析報告，保證變電站的穩定運行。

2變電站運維中智能機器人的應用

在智能巡檢機器人上都裝有紅外測溫系統、設備熱缺陷甄別系統和機器人視覺系統。機器視覺技術能夠對圖像進行處理，將圖像中的雜質成分進行去除，避免這些成分對環境識別造成影響，例如圖像中的雪花等，讓圖片變得更加清晰。在對圖像完成特征提取后，就可以有效對圖像中的物體進行識別，這樣便實現了對變電站裝置的自主識別，例如識別出各種變電設備油位計表和各種刀閘狀態等。

設備缺陷甄別技術，其是利用熱紅外成像設備，來對各種變電設備進行熱紅外成像，如對變電站中的開關觸點溫度和母線接頭進行溫度探測，然后通過對熱成像圖形的分析，就能夠對裝置的實際情況有具體的了解。一旦設備出現了故障，設備就會出現異常發熱的情況，并有效反應在智能巡檢機器人的熱成像圖像上，通過對這些圖像的特征提取，就可以發現這些問題，并明確設備的具體信息，然后自動進行報警，提醒變電運維人員及時開展維修和養護工作。紅外測溫技術是一種輔助的檢測技術，其可以對環境的問題進行智能的檢測，并通過和歷史溫度數據的對比，就可以有效發現溫度的異常，并及時發出報警，提醒變電維護人員及時開展檢修工作。

3在智能巡檢機器人運行過程中出現的問題及解決措施

在本變電站運維過程中，智能巡檢機器人發揮出了非常大作用，能夠有效代替人員開展各種運維工作，將員工從危險的環境中解放了出來，但同時也出現了各種各樣的問題，

（1）智能巡檢機器人在巡檢的速度還是過慢，且如果其運行軌跡中出現有梯級、固定隔離欄、門禁等障礙，往往無法及時進行規避。為了有效提高其巡檢的速度，我們給其設計了手動操作的模式，由監控室人員直接通過手柄，并根據巡檢機器人反饋回來的圖像，手動來對機器人的運動進行控制，這樣有效提高了機器人的運行速度，還能及時對環境中出現的各種障礙及時進行規避。為了有效解決機器人路線障礙規避的問題，給機器人安裝在線檢查攝象頭配合機器人進行檢查，給機器人專門設置了障礙規避算法，通過圖像識別或者超聲波探測，就可以掌握運行路線上存在障礙的各種具體位置信息，并通過對障礙規避算法的應用，來有效對障礙進行規避，繞過各種障礙，避免碰撞的發生，還能保證變電站巡檢工作的正常開展。

（2）在電磁環境強的設備區，特別是高壓設備區內，巡檢機器人經常通信訊號弱甚至中斷，造成與主機交換數據丟失，同時機器人長期處于電磁干擾下會引起零部件損壞。針對以上問題，我們通過在機器人機身上加裝高導磁材料的特殊涂層，使得機身能夠有效屏蔽電磁干擾，同時采取增強數據傳輸的發射功率以及通信頻段自動切換等技術手段來最大化的降低電磁干擾對通訊的影響，保證電磁環境下的巡檢工作正常開展。

（3）智能巡檢機器人往往難以在惡劣天氣開展工作，如雨天和霧天，然后這些天氣狀況下，變電運行的故障率普遍比較高。為了有效讓機器人在雨天開始作用，我們給機器人加裝了防水設備，讓機器人系統的各種設備不會遭受到雨水的侵入，保證其中的各種設備在雨天一樣可以開展工作。為了讓機器人霧天也正常開展巡檢工作，可以給機器人增加雷達掃描定位系統，讓機器人在雨天一樣可以順利完成定位，避免運動過程中發生碰撞的現象。

（4）智能巡檢機器人在實際運用中主要通過紅外測溫還判斷設備缺陷，無法通過采集設備外表細微變化來定性缺陷，如瓷瓶裂紋、落物飄掛物、鳥巢等。我們可以為變電站設備建立分析模型，通過機器人的攝像頭采集設備的外表圖像，并通過圖像監測與診斷系統，根據圖像與上次采集圖像進行差圖像分析、紋理描述、區域標識等處理，借助計算機高速運算能力來判斷設備的缺陷并提供警示。

（5）智能巡檢機器人目前的儀表識別能力不理想，難以準確獲取儀表數據。我們一方面通過改進機器人的儀表識別算法，獲取更精準的數據，另一方面通過機器人同步在線氣壓、電流等監測系統數據進行判別和校驗，以確保獲取的儀表數據正確可靠。

（6）智能巡檢機器人巡檢目前工作內容單一，我們可以給機器人增加機械手臂，在這些手臂上可以裝熱成像或者攝像設備，通過機械手背的移動，讓這些設備可以近距離接近變電設備，更進一步對這些設備進行觀察，能夠更加及時發現這些設備的故障，更有利于變電維護人員開展維護監控工作。當前智能技術飛速發展，可以將這些智能技術應用在這些機器人上，讓機器人自主開展巡檢工作，進一步提高巡檢工作的質量和效率，更加及時和準確定位各種故障。

4結語

隨著智能技術和機器人技術的不斷發展，其在變電運維巡檢工作中的應用越來越多，能夠根據程序設置，自動或者半自動完成對變電站的巡檢工作，將人員從危險的環境中解放了出來，有效提高了變電運維巡檢工作的效率和質量，隨著智能技術的不斷發展，相信未來會得到更好的發展。

參考文獻：

[1]在變電運維中紅外測溫技術的應用[J].黎元凱.通訊世界.2018（06）：11-12.

[2]智能化變電站運維問題分析[J].李響.電子制作.2016（24）：25-26.

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