智能巡检机器人在变电站设备巡视中的应用

智能巡检机器人在变电站设备巡视中的应用

朱志鹏 商振宇 沈晨 李曼

国网安徽省电力有限公司检修分公司 安徽省合肥市 230000

摘要：智能巡检机器人主要用于辅助运维人员进行变电站设备巡视，具有高效经济、安全可靠、双向互动等优势，大大减少了运维人员的工作量，有力地保障了电网安全运行。某公司从深度挖掘智能巡检机器人的应用价值出发，利用智能巡检机器人自带的可见光摄像头、图像遥传、烟感电子鼻、温度判别、双向语音等功能，积极探索智能巡检机器人在变电站现场施工安全管控领域的应用，取得了良好效果。

关键词：智能巡检机器人；变电站；应用

1国内外变电站巡检技术分析

传统的变电站巡检一般都是通过人工来完成的，利用工作人员的感官器官以及配备一些比较精密的仪器等等，来对变电设备进行详细的检查和巡视，这种传统的巡检方式不仅导致工作人员的劳动强度过大，而且对质量的检测很容易出现分散的情况，找不到准确出现问题的原因。而现如今，在科学技术以及网络社会不断发展的影响下，计算机技术以及微机监控技术在变电站当中越来越被广泛的利用，特别是巡检机器人利用其自身独有的系统以及特点，不仅不会受到天气以及环境的一些外在因素影响，而且能够缩减值班人数，对其进行设定之后，机器人就会自己执行巡检任务，这样能够有效保证设备的安全运行，并且最大限度的减少设备的事故发生率。而在变电站当中使用的智能机器人，一般都属于特种的机器人，在对其进行研究的过程中，可以发现，国际上对这种特种机器人已经形成了独有的研究领域，机器人在电力系统当中的实际应用，主要集中在电力设备方面，其中包括一些线路、变压器以及发电设备等等，对这些设备进行日常了检测、维护以及检修工作。在对机器人研究的过程中，不难发现，国内外对机器人的研究以及实际投入到使用当中的机器人主要包括变电站的设备巡检机器人、高压带电作业的机器人、核电站作业的机器人等等，而在对其进行不断的探索和研究的过程中，我国的变电站机器人巡检已经逐渐取得了很有效的研究成果，在变电站的应用中也取得了非常良好的效果。

2基于智能巡检机器人的施工安全管控

紧密联系变电站现场工作实际，从检修工作繁多和运维人员相对不足的实际情况出发，深度挖掘智能巡检机器人的应用价值，积极探索利用智能巡检机器人自带的可见光摄像头、图像遥传、烟感电子鼻、温度判别、双向语音等功能，构建一种基于智能巡检机器人的全方位、全过程、立体式施工安全风险管控新模式。该管控模式的应用有效解决了运维人员相对不足和变电站工作点多面广的实际矛盾，实现了运维人员对变电站工作360°无死角安全风险管控的目标，确保所辖各变电站改扩建工程及各项检修、维护工作的顺利实施。智能巡检机器人在变电站施工安全风险管控中的应用操作比较简单，只要在其受控站或运维主站的操作平台上按要求设定巡检任务并下发给机器人，即勾选对应的巡检任务和范围，就会按照预定的程序去现场执行巡查、视频拍摄及回传等功能。在智能巡检机器人执行巡检任务的过程中，运维人员可根据需要随时终止或变更其工作任务。如从程序巡检变更成定点巡检，机器人即自动终止其先前预定的按巡视路线巡检的任务，移动至指定地点执行固定地点巡检任务。

2.1定点跟踪，监督工作流程规范化

变电站改、扩建工程及检修作业在每日开工前，应由工作许可人对工作负责人履行许可手续，然后由工作负责人组织班组成员召开站班会，这2项准备活动是工作开始前最重要的环节。但有时工作负责人为了节省时间或者因连续性工作嫌麻烦，而敷衍了事甚至不召开站班会，容易造成现场设备状态不对应，工作人员对工作范围、内容和危险点不清楚等情况，增加了现场工作的风险。当工作许可人在进行工作票许可手续和工作负责人召开站班会时，智能巡检机器人的自动录音及摄像功能将自动记录下工作许可和站班会的全过程，并上传至后台监控主机，保存待查。此举规范了现场特别是外委单位的工作流程，加强了作业前的安全风险管控。

2.2主站遥控，实现工作许可远程化

对于无人值守变电站的工作，特别是连续多日的工作，运维人员每日需从主站赶赴作业现场许可开工，耗费了大量的人力、财力。智能巡检机器人可以很好地帮助运维人员解决这个问题。每日开工前，工作许可人可在运维主站后台操控巡检机器人进行移动和摄像头旋转，对工作现场的设备状态和安全措施进行全方位核查，确认无误后通过智能巡检机器人的对讲功能实施远程许可开工，节省了人力、财力。而机器人对工作许可的整个过程均进行录像和录音，可随时在后台回放和查看。某公司借助智能巡检机器人实现远程工作许可58次，可靠性达到100%，该方法已得到公司安监部门的认可。

2.3现场监督、拍摄，实现风险管控立体化

2.3.1对工作现场明火、烟雾等自动检测报警

现场工作开工后，设定智能巡检机器人路径，使其进入工作现场进行安全监督和管控。针对工作中可能出现的火灾、烟雾等现象及工作人员流动抽烟、擅自动火等行为，智能巡检机器人通过自带火灾探测电子鼻和烟感装置进行检测判断。如发现异常自动触发声光报警信号，同时联动变电站安防系统的声光报警和视频自动对位，及时提醒运维人员进行检查确认，尽早将异常事件消灭在萌芽状态。

2.3.2画面实时上传，便于及时巡查和监督

智能巡检机器人在工作现场定点监测、拍摄工作人员的作业行为，将现场画面实时上传后台。运维人员在主控室可实时查看现场工作情况，及时发现工作人员攀爬设备、超范围工作等违章行为，并在第一时间通过智能巡检机器人的语音对讲功能予以制止和提醒，有效避免由于违章行为制止不及时造成的事故。

2.3.3视频回放，实现问题追溯和违章取证

当施工人员对违章处罚有异议或者存在侥幸心理拒不承认，以及多单位同时施工造成变电站设施损坏时无法确定责任人时，通过智能巡检机器人的现场录像回放还原事件经过，可消除异议，及时找到设施损坏责任人并顺利追偿。

2.3.4现场跟拍，提高规章制度执行力

智能巡检机器人在现场的实时监控、录像和画面回传对现场工作人员起到警示和震慑作用，让施工人员知道现场始终有双眼睛盯着自己，从而消除侥幸心理，自觉遵守安全规章制度，降低现场安全管控风险，提高现场作业安全系数。

2.4实现“1人对多点”的管控目标

当前变电站改、扩建工程及集中检修工期均较紧，常常几个工作地点同时开工，且几个工作地点之间相隔较远，1名运维人员难以兼顾多个工地。一般1座变电站只配置1台智能巡检机器人，当站内同时有多个工作现场时，给其设定1个来回巡检任务，让其按照设定的巡检路线在多个工地间来回巡查，辅助运维人员实现对多工作点的安全监督。对于运维站模式的班组，主站的运维人员可通过智能巡检机器人远传终端平台对所辖各变电站的机器人进行调配和任务设置，实现对多座变电站多个作业现场的安全管控，使运维人员的安全管控范围最大化，弥补运维人员不足的问题。

2.5实现典型违章可视化管控

通过对智能巡检机器人现场监控录像的整理和分类，截取违章图片和违章视频，按“1个违章、1张图片、1类控制措施”原则，结合省公司反违章工作管理办法要求，建立图文并茂的可视化违章材料库《典型违章可视化管控手册》。该手册以形象、直观的形式展现了违章行为并提出管控措施，对现场违章查究和定性起到良好的指导和培训效果，在省检修公司得到全面推广应用。

3结论

电力系统不仅其自身的结构非常复杂，而且其自身的安全合理运行能够直接对人们的日常生活产生一定影响，所以在这种形势下，智能机器人的应用，不仅能够优化传统的变电站巡检任务，而且能够利用现代技术对实际的设备以及现场进行详细的检测和控制，机器人的合理应用，能够最大限度的减少人为劳动力，而且能够实现变电站巡检任务的统一化和标准化。

参考文献

[1]王海亭，俞发晖.750kV官亭变电站综合自动化系统的现场检验探析[J].电网与清洁能源，2010（01）.

[2]鲁守银，苏建军.机器人在变电站设备巡检中的应用[J].机器人技术与应用，2010（05）.

[3]鲁守银，等.变电站设备巡检机器人的研制[J].电力系统自动化，2010（30）.