浅析机器人巡检系统在变电站运维管理中的应用

马欣

摘要：变电站运维管理中，机器人巡检系统起到了至关重要的作用，变电站的作用是，对发电站生产的电能做相关处理，如果传输过程中电压过小，就会导致电线中的电流过大，从而造成电线等传输设备的损坏。同时，也会因为一部分电能转换成热能流失，导致电能浪费的现象，因此就必须要利用变电站对电能进行相应的转换。近年来电能需求日益增加，这就增大了变电站的工作强度和工作量，机器人巡检系统在变电站运维管理中的应用，极大的解决了对电能的监控和管理工作，也成功的降低了工作人员的工作压力，以及减少了变电站运维管理上的错误操作。

关键词：机器人；电站运维；巡检系统；应用

引言：新时期，机器人技术正处于快速发展阶段，已有大量的机器人品类渗透到各行各业中，且投放数量呈逐年上升趋势。智能巡检机器人能够减轻人工巡检的工作负担，大大缓解运维人员巡视工作强度与安全风险，在提高变电站自动化与智能化水平的同时，还能克服人为因素及外界环境因素的负面影响，为变电站提供了可靠的安全保障。

1.智能巡检机器人基本功能

变电站智能巡检机器人系统分为基站系统层和移动站系统层两部分。

基站系统层主要由无线网桥和监控计算机组成，主要功能是动态显示机器人当前采集的可见光图像和红外图像，自动采集和存储可见光图像和红外图像，并经行分析和处理，实时显示机器人当前的方位和运动状态，显示机器人的电源状态，并进行分析和异常报警，查询机器人现场采集的历史数据，并进行对比分析，提供友好的操作界面，完成机器人监测功能，为机器人运行提供相应的命令及环境信息。

移动站系统层主要由电源系统、导航系统、检测系统、控制系统、通讯系统以及运动系统六部分组成，主要负责导航定位信息的采集处理，按照预先设定好的巡视路线，自动完成巡视任务，在预设点自动定位、自动采集可见光图像和红外图像，上传至基站，完成巡视任务后自动充电，在迅速过程中遇到障碍物时自动停车，并进行报警。主要组成部分为：机器人本体和充电箱。

智能机器人的运行模式分可见光检测、红外检测、全部检测三种，在基站系统层可以对智能机器人的运行模式进行控制，可见光检测主要针对白昼时间，红外检测主要针对夜晚时间，全部检测主要针对实际测试需要同时进行可见光和红外检测。运行模式的设置，不仅有效地减少了电源消耗，增加了机器人的使用时间，而且可以保护强光下的红外热像仪等设备，延长了设备的使用寿命。

2.智能机器人技术应用分析

2.1曲线分析技术

初期机器人对于数据的存储比较简单，之后利用人工的方式分析数据，便能检测设备是否正常，其中重要标准便是温度，可以借助温度的变化，判断设备是否出现异常。因为设备在运行时，其负荷会有相应的变化，最为显著的现象便是温度，产生的波动会相对大一些，但负荷出现变化情况，也属于设备正常运行的一种普通现象，一般不需要考虑。但是，当设备出现缺陷或者发生老化时，温度产生的波动会比较大，便有可能出现异常，这是利用智能机器人，借助曲线分析技术，可对每日温度实施检测，提交温度报告，并将其自动保存在变电站自动化系统装置中，借助温度报告、数据的考量分析，在建立常规曲线图，并保留在数据库中。一旦这一曲线图有任何异常，便会构建另外的曲线，接着智能对比分析两条曲线，可判断出哪条曲线为异常曲线，也就是因为设备缺陷导致的，该项技术对于智能机器人分析数据的水平提升，有着非常大的帮助。

2.2模式识别技术

模式识别技术，就是机器人观察外界的眼睛，利用视觉功能，全面掌控变电站。同时，通过滤波技术，可使监控变电站时的不良环境因素有所控制，这样在恶劣天气，或者光照非常强的情况下，也会有非常清晰的监控效果;其次，实施人工检测过程中，最明显的缺陷便是精准度不高，产生这一误差的关键性因素是运维人员不能对观测距离把控的非常精准，加之不同的位置，导致了最终结果的精准性不强。机器人当中的模式识别技术，利用算法、智能分辨率、导航，定位精准性非常高，每日会在相同的地点检测，检测目标也会自动锁定。例如：隔离刀闸、数据仪表等，也可以针对不同的设备同时检测，并且不会由于多个检测目标，对某个单体数据造成影响。所以借助智能机器人的模式识别技术，使得检测工作的精准率有了很大的提升。

2.3无线射频识别技术

早期的机器人采用磁性导轨技术，通过不同导轨磁条信息内容，反馈给机器人，执行相应动作行为，由于维护与磁条敷设存在很大程度的客观限制，该项技术属于关键性艺术，已慢慢被无线射频识别技术所取代，被称之为RFID。在日常工作当中，机器人需要转弯、探视噪声等等，为了使各项动作高质量完成，会在巡视道路上，设置好相应的RFID标签。机器人触碰到标签，便会读取信息，在感应电流的帮助下，发送任务给智能机器人，之后代码翻译会解读任务，在内部的执行器上发送，最后完成相应的动作。该项技术对机器人的日常行为控制非常关键，是实现各项动作的关键性基础。

3.智能机器人在变电站中的功能应用

3.1报警功能

智能机器人，最典型的功能便是发出故障警报，这对于设备维修产生的现实意义非常重要。当发现有动物或者人侵入电力系统时，机器人便会借助通信站，将警报自动发向监控中心，即使变电站内没有人员，也会通过监视中心，对设备的异常情况进行观察。如果机器人自身有断电或者故障产生，会将警报发出，那么在关机之前会将已经巡检完成的信息存储好，不会对变电站的正常工作造成影响。所以自动发出报警系统，可以及时发现故障，方便第一时间检修，降低相应的损失。例如：由于高温天气会使某些设备发生故障，机器人在巡视时利用传感技术，将发生温度变化异常的位置探测出来，确定其超出安全范围之后，发出远程报警，相关负责人会第一时间收到通知，针对存在的故障实施处理。

3.2控制功能

智能机器人具备一定的控制功能，并且十分灵活，可帮助巡检管理人员减少相应的工作量。例如：在开关合闸设备过程中，巡检人员可借助后台当中的操作系统手动控制机器人，以便对机器人的工作实施远程操作，变电站远方设备工作实现。同时，如果设备出现的故障比较小，赶赴现场需要花费一定的时间，只要通过控制机器便可以通过机器检修设备，使得检修时间有所缩短，预防更大的事故出现。机器人具备的控制功能对于员工的工作强度有了很大的缓解，使得人员的工作压力有所减轻。

3.3巡视功能

变电站当中的员工，可以借助听觉、嗅觉、视觉，对设备是否发生故障给予判断，其中智能机器人也会依照人的感官对故障实施判断。变电站当中，智能机器人的巡视功能非常强大，摄像机便类似于人眼功能，可以针对仪器表设备状态进行自动监测。此外，机器人内部安装的六氟化硫检测传感器，其功能犹如人类的鼻子，可借助嗅觉对开关内是否有液体发生泄漏问题给予监测;红外测温传感器犹如人类的皮肤，具备一定的触觉，可借助红外线传感技术，监测设备当中的火灾是否过热。在环境比较恶劣的情况下，机器人可以取代人工巡视。

结语：综上所述，机器人巡检系统在变电站的运维中，起到了关键性作用。随着我国社会发展进程的不断提升，对电能的需求也逐渐加大，为能够满足社会发展需要，电力企业应该加大对先进科技成果的运用力度。变电站作为电力输送中的重要组成部分，其职能的稳定性是保证社会用电的基础，因此机器人巡检系统可以高效的对变电站设备，实施高效的运维作业，这极大地提高了变电站职能，为我国的电力事业发展起到了良好的推动作用。

参考文献：

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