智能巡检机器人促运维能力提升

智能巡检机器人促运维能力提升

刘新胜

(国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000)

现在，随着机器人技术的发展和成熟，智能巡检机器人的引入在提高电网的智能化水平的同时，也能有效解决传统巡检方式面临的问题。变电站智能机器人巡检系统能够实现变电站全天候、全方位、全自主智能巡检，能够最大限度的发挥其机器人智能性的特点，并同时克服和弥补人工巡检存在的缺陷和不足，更贴近于智能变电站、无人值守变电站发展的实际需求。

0序言

变电站巡检运维工作是保障设备安全运行、提前发现消除隐患、提高电网供电可靠性的一项重要工作。随着电网的发展，新技术不断应用到超高压、特高压输变电系统工程中，使无人或者少人值守的变电站朝着大规模、现代化、复杂化的方向发展。同时，由于变电运维工种新老更替不及，这样就造成变电站设备巡检的工作量变大，人员紧缺，从而影响变电站巡检工作的质量。本文主要探讨智能巡检机器人在变电站运维上的应用。

1变电站人工巡检现状分析

1.1人工巡检的内容、方式、周期和要求

根据《国家电网公司变电站管理规范》、《无人值守变电站管理规范(试行)》、《电力公司变电设备管理维护标准》的意见和要求，目前，某供电公司集控站巡检管理规定如下：

变电站设备巡检，分为正常巡检（含交接班巡检）、全面巡检、熄灯巡检和特殊巡检，各类巡检应做好记录。

正常巡检(含交接班巡检)：除按照有关要求执行外，有人值守变电站还应严格执行交接班设备巡检，必须在规定的周期和时间内完成。无人值班变电站：集控站所辖站每日1次；其它集控站所辖站每2日1次。

熄灯检查：应检查设备有无电晕、放电、接头有无过热发红现象。有人值班变电站，无人值班变电站每周均应进行1次。

全面巡检（标准化作业巡检）：应对设备全面的外部检查，对缺陷有无发展作出鉴定，检查设备的薄弱环节，检查防误闭锁装置，检查接地网及引线是否好。无人值班变电站每月进行2次，上半月和下半月各进行1次。

1.2人工巡检有效性分析

变电站值班员进行人工巡检，对运行设备进行感观的简单的定性判断，主要通过看、触、听、嗅等感官去实现的。人工巡检对设备外部可见、可听、可嗅的缺陷能够发现，例如：油位、油温、压力、渗漏油、外部损伤、锈蚀、冒烟、着火、异味、异常声音、二次设备指示信号异常等。

人工巡检受人员的生理、心理素质、责任心、外部工作环境、工作经验、技能技术水平的影响较大，存在漏巡，缺陷漏发现的可能性。另一方面，由于无人值班变电站增多，许多变电站的距离也较远，在站内出现事故或大风、大雪及雷雨后因集控站无法出车不能及时巡检时，造成集控站值班员不能及时了解现场设备状态，及时发现隐患，危急电网的安全运行。巡检人员巡检设备时需要站在离设备较近的地方，对巡检人员的人身安全也有一定的威胁，特别综上所述，无人值班变电站的人工巡检存在及时性、可靠性差，花费人工较多，存在较大的交通风险和巡检过程风险，巡检效率低下。

2变电站智能巡检机器人在运维上的应用

2.1智能巡检机器人的运行监控

对于智能巡检机器人在变电站中的工作，需要对机器人系统进行控制。首先，智能机器按照设定的要求，对变电站的全部设施设备进行巡检，对设备的状态进行辨别。在特殊情况下，要增加巡检次数并进行特别巡检。变电站的技术人员对智能巡检机器人采集的数据要及时进行分析，对于明显异常的数据需要进一步到现场进行核对。其次，智能巡检机器人的各项装备和检测仪器需要按时进行检查校对，保证其处于正常状态。在启动前，需要对机器人的状态进行分析，检查启动状态、系统运行情况以及巡检线路的安全性是否正常。另外，智能巡检机器人一旦开始了运行，处于自动巡检状态，除非特殊情况，不可中断其巡检过程，以免导致机器人故障甚至损坏，保障机器人的安全运行。

在智能机器人巡检过程中，要对其运行状况进行追踪和分析。首先要对机器人的行进情况进行分析，判断其前进、转弯以及旋转等功能是否正常，对智能机器人的轮胎进行检查，判断是否需要更换。另外，对巡检机器人采集的数据进行分析，并与现场核对数据进行对比，进而检查其检测器是否正常。另外，机器人的网络连接以及数据的传输、定位准确以及巡检结果都需要进行详细的检查和分析。

2.2智能巡检机器人的维护

变电站中的智能巡检机器人系统，需要按时进行检查和维护。技术人员按照机器人运行维护的手册，每个月或者每半个月对机器人全面维护和保养[3]。维护的内容包括对机器人底盘、传感器、检测器、激光定位系统、检测系统以及控制设施的维护。对于在维护中发现的问题，要及时按照要求进行维修和设备的更换。其次，智能机器人的电池状态的维护也很重要，需要对智能巡检机器人在满电情况下进行巡检，记录起始和终止电量，判断电池能够满足日常巡检的需要。对于不合格的电池，及时更换。另外，智能巡检机器人控制系统要实行专机专用，禁止其他设备占用，并且严禁在控制主机上安装无关的软件。最后，对智能巡检机器人采集的各项数据，进行专项保存，不可随意删除和更改。

2.3智能巡检机器人在变电站运维中的优化措施

首先，控制定位误差。智能机器人在对变电站巡检时，当机器人定位偏离设定路线时，容易发生倾倒现象，从而导致无法完成巡检任务。为解决该问题，可以通过在智能机器人上安装超高精度的定位设施，结合导航定位技术，实现其定位功能的升级[4]。因此，智能巡检机器人在巡检的过程中，一旦线路发生改变，定位信息可以立即更新，进行保证机器人回归正常路线巡检。

其次，优化机器人的识别算法。在对变电站的巡检过程中，变电站部分设备的具体的位置信息可能不准确，存在一定的偏差，此时按照正常的方法进行巡检可能导致巡检结果的不准确。针对该问题，对机器人的识别算法进行优化分析，建立更加科学合理的算法功能，并对部分检测器的指针大小进行调整，实现机器人的识别更加准确。

最后，对巡检机器人的巡检路线进行障碍物的清理，并在机器人上安装超声检测设备。通过超声波的传播遇见障碍物而回传，对障碍物进行定位判断，进而保障机器人的巡检安全。

3变电站智能巡检机器人评估与改进

智能巡检机器人能逐步替代人工巡检，目前例巡、特巡任务已逐步移交智能巡检机器人；待智能机器人巡检系统进一步完善和提升，将可全面接替人工巡检任务，实现24h全站全设备安全巡检，特别是在高温、大负荷、和新投入设备运行后以及大风、雾天、冰雹、冰雪、雷雨后，巡检任务尤其繁重且环境恶劣，采用智能机器人巡检可减轻巡检人员的劳动强度、并在恶劣天气条件中代替运行人员对部分设备完成巡检工作。

3.1工作效率更高

目前，智能巡检机器人兼具了读取设备表计、油温数值，测量接线点温度，分析异常，声光报警等功能，能24h全天候待命，无论白天黑夜，随时在站内巡检。工作人员根据季节变化和用电负荷的峰值将5个变电站的巡检任务数据录入巡检机器人系统中，机器人既可以根据各个站的不同需求进行定时的自动巡检，也可以由后台操作人员直接对它下达命令，对重点设备或可疑点进行随时巡检，而一旦巡检过程中出现了超过正常数值的可疑点，它还会通过声光报警通知电脑前的监控人员。

3.2运维质量更好

对一些影响电力系统安全运营的非量化因素，如TV油位、断路器是否有气体泄漏等，由巡检人员主观描述纪录，描述语言随人员不同而不同，对以后的故障分类和系统分析都增加了处理难度；对于一些量化的表计数据记录也因为人员不同而出现一定的偏差；采用智能机器人巡检系统的数字化处理，可实现标准统一和描述统一，从而提升了系统的标准化、智能化水平。

参考文献：

[4]高青，冯李军，张鹏．智能巡检机器人的研究［J］．电气时代，2012（4）：74-76．