無人值守配電站智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用與運(yùn)維

徐祝明

（億嘉和科技股份有限公司，江蘇 南京210012）

無人值守配電站這一概念是基于“無人值守變電站”基礎(chǔ)上衍生而來的，是在變電站中使用智能巡檢技術(shù)之后，發(fā)現(xiàn)智能巡檢技術(shù)的重要作用，從而將其運(yùn)用于配電站中。在實(shí)際應(yīng)用過程中，工作人員要深入把握“無人值守配電站”這一概念，分別從應(yīng)用、運(yùn)維的角度出發(fā)，思考智能巡檢機(jī)機(jī)器人的應(yīng)用結(jié)構(gòu)、應(yīng)用設(shè)備及功能實(shí)現(xiàn)，分別提出軌道結(jié)構(gòu)分析、本體結(jié)構(gòu)分析、智能化配套設(shè)備安裝與聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建，以此建立健全的無人值守智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用體系，凸顯智能巡檢技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。之后，工作人員需要認(rèn)識到智能機(jī)器人運(yùn)行過程中可能受到的影響，提出智能巡檢機(jī)器人運(yùn)維管理機(jī)制，以此維護(hù)機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)，保證良好的運(yùn)行狀態(tài)，為工作人員提供精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、可靠的巡檢數(shù)據(jù)，提升配電站運(yùn)行管理現(xiàn)代化水平[1]。

1 無人值守配電站智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用價(jià)值及應(yīng)用背景

在傳統(tǒng)配電站的日常管理中，需要工作人員通過人工巡檢的方式完成對配電站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的掌控，獲取相應(yīng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。這種方式雖然能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)，但是其具有勞動強(qiáng)度加大、工作效率低、人員需求量較多、檢測失誤率較大、巡檢手段單一的特點(diǎn)，且受外部環(huán)境因素影響較大，整體巡檢水平較低，存在一定的落后性。結(jié)合巡檢系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)分析，可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)巡檢工作中的監(jiān)控系統(tǒng)存在較大的盲區(qū)，無法實(shí)現(xiàn)對配電站的全方位、無死角監(jiān)控，不能夠滿足“全覆蓋”的監(jiān)控要求。

在智能電網(wǎng)概念提出之后，各地區(qū)有關(guān)單位紛紛引進(jìn)傳感器設(shè)備、測量技術(shù)、智能化設(shè)備與技術(shù)，深入開發(fā)電力系統(tǒng)智能潛力，安裝多種智能檢測裝置，構(gòu)建智能識別與聯(lián)動系統(tǒng)。在配電站中應(yīng)用智能巡檢機(jī)器人，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)巡檢工作的不足，優(yōu)化巡檢模式，實(shí)現(xiàn)7 d×24 h的高頻率、無人化巡檢，充分發(fā)揮現(xiàn)代科技優(yōu)勢，打造全天候、高精度、高靈活性的無人值守配電站智能巡檢系統(tǒng)，維護(hù)配電站的穩(wěn)定運(yùn)行，提升地區(qū)配電服務(wù)水平[2]。

2 無人值守配電站智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用

在無人值守配電站中應(yīng)用智能巡檢機(jī)器人，建議工作人員要關(guān)注機(jī)器人安裝與應(yīng)用的全過程，比如：機(jī)器人行走軌道、機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)、配套智能化設(shè)備安裝工程、聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)、功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

2.1 機(jī)器人行走軌道結(jié)構(gòu)分析

機(jī)器人行走軌道是無人值守配電站智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，也是機(jī)器人應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。考慮到配電站已經(jīng)建成的實(shí)際情況，工作人員要盡可能的避免在地面安裝行走軌道的情況，避免觸碰地下埋設(shè)的電纜，同時(shí)結(jié)合配電站空間狹小的情況，引進(jìn)懸掛式機(jī)器人吊軌，搭配懸掛式機(jī)器人，以此提升機(jī)器人驅(qū)動控制的準(zhǔn)確性，提高巡檢效率，避免機(jī)器人的應(yīng)用影響配電站的原本運(yùn)行模式[3]。

2.2 智能巡檢機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)分析

在無人值守配電站中應(yīng)用智能巡檢機(jī)器人，工作人員需要重點(diǎn)關(guān)注機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，優(yōu)化機(jī)器人本體設(shè)計(jì)，保證其具有豐富功能，滿足配電站的日常管理需求。在實(shí)際過程中，工作人員需要在機(jī)器人內(nèi)部設(shè)置傳感控制電路模塊、升降控制電路模塊、云臺控制模塊、載波通信模板，以此實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互，凸顯智能巡檢機(jī)器人的數(shù)據(jù)采集與傳輸功能。工作人員可以在其中安裝紅外熱成像儀、可見光相機(jī)等，形成共體雙向結(jié)構(gòu)，同時(shí)檢測兩側(cè)配電柜設(shè)備，有效提高巡檢效率[4]。

2.3 配套智能化設(shè)備安裝工程

首先，需要完成視頻圖像識別系統(tǒng)安裝，結(jié)合原有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，加入圖像識別機(jī)制、定位模塊與智能拍攝設(shè)備，對配電站內(nèi)的儀表盤、傳感器、關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，自動識別設(shè)備外觀及運(yùn)行狀態(tài)，將其與正常數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，以此發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障情況，發(fā)起故障警告，實(shí)現(xiàn)配電站內(nèi)的智能化管理。其次，安裝局部放電監(jiān)測系統(tǒng)；工作人員利用局部放電傳感器對局部放電進(jìn)行自動檢測，同時(shí)設(shè)置帶電檢測功能，將局部放電數(shù)據(jù)資料實(shí)施傳輸?shù)娇刂浦行模纬勺詣涌梢暬瘓D示，呈現(xiàn)完整監(jiān)測數(shù)據(jù)，為工作人員提供智能分析與診斷報(bào)告[5]。

2.4 配電站所聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)

聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)是無人值守配電站自動監(jiān)測系統(tǒng)中的重要構(gòu)成部分，也是智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)成。結(jié)合目前配電站中監(jiān)控設(shè)備不具備聯(lián)網(wǎng)功能的實(shí)際情況，工作人員在本次建設(shè)中安裝了聯(lián)動控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對配電站內(nèi)設(shè)備的智能化控制。工作人員安裝了無線功能的監(jiān)控設(shè)備，對配電站內(nèi)設(shè)備發(fā)熱情況、載流量、功率的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行安裝，智能巡檢機(jī)器人則能夠讀取這些監(jiān)控設(shè)備的信息，實(shí)現(xiàn)與門禁系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、水泵裝置與空調(diào)系統(tǒng)的聯(lián)動控制，具備監(jiān)控視野內(nèi)的智能分析功能，在出現(xiàn)非法入侵等情況時(shí)自動發(fā)出警告、鎖死門禁系統(tǒng)[6]。

3 無人值守配電站智能巡檢機(jī)器人的運(yùn)維管理

3.1 明確運(yùn)維流程，規(guī)范巡檢管理

工作人員要明確智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)維管理流程，明確各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)維要求與標(biāo)準(zhǔn)，以此規(guī)范機(jī)器人的管理工作。要設(shè)定機(jī)器人巡檢對象、巡檢范圍，提出具體的參數(shù)指標(biāo)，在巡檢機(jī)器人運(yùn)行之后，需要按照預(yù)設(shè)的程度進(jìn)行自動巡檢，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況設(shè)定相應(yīng)的巡檢任務(wù)，利用控制后臺下發(fā)任務(wù)。可以設(shè)置對比巡檢機(jī)制，查看巡檢報(bào)表，深入專題分析，分析巡檢機(jī)器人工作的歷史曲線圖，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常趨向，對其進(jìn)行預(yù)處理與干預(yù)，以此維護(hù)智能巡檢機(jī)器人的有效運(yùn)行狀態(tài)[7]。

3.2 優(yōu)選巡檢模式，實(shí)現(xiàn)全時(shí)段值守

建議工作人員要優(yōu)選合適的巡檢模式，設(shè)定巡檢時(shí)間，實(shí)現(xiàn)全時(shí)段值守。在實(shí)際過程中，建議工作人員利用控制臺獲取智能巡檢機(jī)器人的巡檢行為數(shù)據(jù)，設(shè)定機(jī)器人的例行巡檢、快讀巡檢、重點(diǎn)巡檢、特殊巡檢等巡檢類別，設(shè)定巡檢周期、時(shí)間、觸發(fā)條件及任務(wù)模式；設(shè)置全時(shí)段巡檢模式，促使巡檢機(jī)器人實(shí)時(shí)作業(yè)，以便于工作人員獲取配電站的運(yùn)行信息。

4 結(jié)語

綜上所述，要想構(gòu)建無人值守配電站，智能巡檢機(jī)器人是關(guān)鍵構(gòu)成之一，如何充分發(fā)揮智能巡檢機(jī)器人的作用，是工作人員需要重點(diǎn)思考的問題。在實(shí)際應(yīng)用過程中，智能巡檢機(jī)器人能夠有效代替運(yùn)維巡檢人員，實(shí)時(shí)監(jiān)測配電站內(nèi)的電力設(shè)備，分析各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，檢測設(shè)備的工作溫度、異常振動等情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障風(fēng)險(xiǎn)，保證工作人員能夠第一時(shí)間處理問題，將故障風(fēng)險(xiǎn)扼殺在搖籃中，避免出現(xiàn)配電故障，充分滿足群眾的電力使用需求。為了更好的實(shí)現(xiàn)無人值守配電站智能巡檢機(jī)器人的使用有效性，工作人員優(yōu)化設(shè)計(jì)運(yùn)維管理機(jī)制，明確智能巡檢機(jī)器人的運(yùn)維流程、巡檢模式與異常處理機(jī)制，以此維護(hù)機(jī)器人的運(yùn)行過程，提升運(yùn)維管理水平，推動配電站的智能化發(fā)展進(jìn)程。