李德新

【摘 要】在科學(xué)技術(shù)力量和信息社會的影響下，機(jī)器人的應(yīng)用已經(jīng)變得越來越普及?，F(xiàn)階段，我國電力系統(tǒng)內(nèi)部的各項(xiàng)巡檢工作仍主要依靠人工來進(jìn)行，相關(guān)的工作效率和工作環(huán)境都會有一定的問題。此時(shí)，對于電力系統(tǒng)中的變電站安置相應(yīng)的室內(nèi)巡檢機(jī)器人，并結(jié)合科學(xué)的技術(shù)來進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化，將有效促進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展。

【Abstract】 Under the influence of science and technology and information society， the application of robot has become more and more popular. At the present stage， the inspection work in China's power system is still mainly carried out by manual work， and the related work efficiency and working environment will have certain problems. At this time， for the power system substation placement of the corresponding indoor inspection robot， and combined with scientific technology to optimize the system， it will effectively promote the development of China's power industry.

【關(guān)鍵詞】變電站；室內(nèi)巡檢機(jī)器人；電力事業(yè)；科學(xué)技術(shù)；可持續(xù)性發(fā)展

【Keywords】substation； indoor inspection robot； electric power industry； science and technology； sustainable development

【中圖分類號】TM76 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2019）03-0141-02

1 引言

自從我國進(jìn)入新時(shí)代發(fā)展的過程中，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)對人們的日常工作和生活產(chǎn)生了相當(dāng)大的意義，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)改革過程中也扮演著重要的角色。為了保證我國電力事業(yè)能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，就需要對變電站的室內(nèi)環(huán)境和物質(zhì)構(gòu)成做好一定的完善，例如，研究其較為復(fù)雜的空間環(huán)境和較強(qiáng)的電磁干擾問題，設(shè)計(jì)出一套變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，從而有效地避免該環(huán)境對人體所造成的傷害，而且還能夠借助智能機(jī)器人更好地優(yōu)化相應(yīng)的專業(yè)工作。

2 研究變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的意義

在我國現(xiàn)階段的電力事業(yè)發(fā)展過程中，已投運(yùn)17個(gè)跨區(qū)直流輸電工程，建設(shè)了31座換流站，這無疑對變電站的工作運(yùn)行和維護(hù)提出了更高的要求[1]。在我國現(xiàn)階段“互聯(lián)網(wǎng)+”的社會趨勢發(fā)展過程中，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、自動化等領(lǐng)域已經(jīng)迎來了蓬勃的發(fā)展期，更是對人們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕町a(chǎn)生了相應(yīng)的積極影響。由于在我國很多工廠的工作過程中的工作步驟監(jiān)督系統(tǒng)還不完善、礦井等危險(xiǎn)地帶的安全控制性不強(qiáng)、高校內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室的管理不夠嚴(yán)謹(jǐn)，電力系統(tǒng)變電室內(nèi)的環(huán)境和相關(guān)操作較難進(jìn)行，而且還很容易由于外部環(huán)境的影響而出現(xiàn)工作失誤、物品丟失的現(xiàn)象[2]。此時(shí)，人力基礎(chǔ)上的人為工作護(hù)理已經(jīng)不能夠滿足實(shí)際的需求，需要引入機(jī)器人來進(jìn)行工作改革?；诨ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的巡檢機(jī)器人作為一種主要的電子監(jiān)督人才，起到了替換人力、提升工作效率的作用，可以幫助我國的社會建設(shè)逐漸趨于嚴(yán)謹(jǐn)和完善，對于整個(gè)電力事業(yè)中的變電站室內(nèi)巡檢來說，在一定程度上可以代替變電站運(yùn)維人員進(jìn)行日常巡視，并通過變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人的應(yīng)用，驗(yàn)證方案的可行性。

3 變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的組成

就本文所研究的變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)來講，這是一款基于運(yùn)動控制模塊和室內(nèi)軌道來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動巡檢、相關(guān)操作控制、注意開關(guān)、精確處理儀表讀數(shù)等功能的機(jī)器人巡檢系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是由兩層架構(gòu)來完成的，第一層是站控層，第二層是終端層，具體的組成如下：監(jiān)控主站作為最為核心的控制層，在以太網(wǎng)和主站系統(tǒng)的共同作用下輔助監(jiān)控主站進(jìn)行工作。下一個(gè)層級是主機(jī)取電模塊、主機(jī)通信模塊和S型軌道，這其中以主機(jī)取電模塊、主機(jī)通信模塊最為重要。再下一個(gè)層級就是移動站主機(jī)和相應(yīng)的監(jiān)控裝置[3]。其中，移動站主機(jī)的工作需要借助導(dǎo)航定位系統(tǒng)、升降驅(qū)動系統(tǒng)和運(yùn)動驅(qū)動系統(tǒng)來完成；監(jiān)控裝置則是依靠可見光采集和紅外采集這兩種感光系統(tǒng)來完成。后續(xù)所要進(jìn)行的數(shù)據(jù)采集工作則主要是借助機(jī)器人系統(tǒng)來完成的，包括移動站主機(jī)和監(jiān)控裝置。對于功能架構(gòu)層來說，其運(yùn)行的過程又會復(fù)雜一些，首先是由檢測功能、分析告警功能、自動巡航功能和控制功能四個(gè)部分來將主站層數(shù)據(jù)分析平臺所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析，然后以指令下發(fā)的形式傳遞給數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)源中的可見光檢測裝置、紅外檢測裝置、導(dǎo)航系統(tǒng)、升降驅(qū)動系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)在接收到信號的刺激之后就會作出相應(yīng)的反應(yīng)，并將信息傳遞給通信層用于相關(guān)功能的作用。

4 變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人的主要特點(diǎn)

4.1 人臉識別

對于電力事業(yè)的變電站室內(nèi)環(huán)境來說，這是一種較為特殊的環(huán)境，一般都不會允許閑雜人等隨意進(jìn)出，只會允許有資格的專業(yè)人士進(jìn)入。因此，在設(shè)計(jì)變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人時(shí)，需要后臺的專家將能夠進(jìn)入到變電室內(nèi)的人臉數(shù)據(jù)錄入并驗(yàn)證。一旦在巡檢機(jī)器人工作的過程中發(fā)現(xiàn)未在系統(tǒng)中的人臉數(shù)據(jù)，便能夠快速定位并將其清除出去。這種做法是杜絕隨意更換變電站工作人員行為的重要措施，而且還可以有效避免由于外部人員進(jìn)入而對變電站室內(nèi)工作帶來風(fēng)險(xiǎn)[4]。

4.2 危險(xiǎn)區(qū)域識別

由于變電站的特殊性，其周邊的區(qū)域大多數(shù)都是屬于危險(xiǎn)區(qū)域或者相應(yīng)的禁區(qū)，一般來說都是不允許閑雜人等隨意闖入或闖出的，以免發(fā)生相應(yīng)的安全事故。因此，在設(shè)計(jì)變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人時(shí)，機(jī)器人能夠?qū)ψ鳂I(yè)人員進(jìn)入指定作業(yè)區(qū)域以外的行為進(jìn)行越界判斷和安全報(bào)警，從而有效保障作業(yè)人員的人身安全。而且當(dāng)外部物體或者閑雜人等侵入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，也會發(fā)出警報(bào)要求其快速離開，從而有效地降低出現(xiàn)危險(xiǎn)的概率。

4.3 操作核對

所謂的操作核對主要是對于一些較為細(xì)微、一般不會重視的細(xì)部工作而進(jìn)行研究的，傳統(tǒng)的變電站操作中偶爾會存在漏項(xiàng)或操作不到位的情況，這是因?yàn)槿肆Σ僮麟m然安排了一人工作一人監(jiān)督，但是畢竟不能夠做到面面俱到。而變電站選件機(jī)器人所設(shè)計(jì)的操作核對則能使得操作的安全性和可靠性得到相應(yīng)的提升，可以對開關(guān)的閉合、設(shè)備的狀態(tài)、性能等進(jìn)行核查。

5 變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人的應(yīng)用前景

巡檢機(jī)器人顯而易見的應(yīng)用特點(diǎn)就是有效表明了我國的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息化時(shí)代的發(fā)展過程中扮演著相當(dāng)重要的角色，而且還將互聯(lián)網(wǎng)通信過程中的多樣性、靈活性等進(jìn)行了充分地體現(xiàn)，使巡檢機(jī)器人和中央處理器之間的信息交互實(shí)現(xiàn)了本質(zhì)上的進(jìn)步，無論是在簡單的機(jī)器設(shè)備信號采集、傳輸還是處理的過程中發(fā)揮出巨大的優(yōu)勢，并在一定程度上確保了巡檢機(jī)器人的工作精確性和準(zhǔn)確性。第二個(gè)應(yīng)用優(yōu)勢就是通過將機(jī)器人技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成進(jìn)而控制電器設(shè)備的發(fā)展變成實(shí)際的應(yīng)用，是對相關(guān)電力系統(tǒng)中工作效率的有效提升，對于大量人力、物力、財(cái)力等資源的使用起到了關(guān)鍵的節(jié)省作用。第三個(gè)優(yōu)勢則是對人力的優(yōu)化來說，運(yùn)行人員可以根據(jù)巡視時(shí)間、周期、路線、檢測目標(biāo)等靈活地對巡檢機(jī)器人進(jìn)行相關(guān)的任務(wù)定制，而且當(dāng)其完成任務(wù)以后還能夠回到特定的位置進(jìn)行充電，從而有效地保障了下一次工作的順利性和穩(wěn)定性。

6 結(jié)語

綜上所述，為使我國的工業(yè)化水平和科技化水平得到有效提升，需要在信息化技術(shù)的作用下進(jìn)行工業(yè)化的改革。其中，以巡檢機(jī)器人在電力系統(tǒng)變電站室內(nèi)進(jìn)行工作的各種步驟為研究目標(biāo)，最主要的一點(diǎn)就是要在巡檢機(jī)器人的工作系統(tǒng)中植入相應(yīng)的電氣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一定程度上的集成設(shè)計(jì)。這樣不僅能夠借助自主或者遙控的方式來使得巡檢機(jī)器人對變電站室內(nèi)的相關(guān)設(shè)備實(shí)施巡檢，減少工作精度的影響，而且還能夠有效地改進(jìn)機(jī)器人室內(nèi)圖像的識別方式，使得整個(gè)工作的環(huán)境變得更為精致、科學(xué)、穩(wěn)定。

【參考文獻(xiàn)】

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