中國(guó)石油化工股份有限公司鎮(zhèn)海煉化分公司電氣中心 倪丹紅 郎祖杰 劉 爽 侯劍卓

隨著科技水平的不斷提高，變電站傳統(tǒng)巡檢模式逐漸退出歷史舞臺(tái)，被智能巡檢設(shè)備所替代，如輪式智能巡檢機(jī)器人、軌道智能巡檢儀等，為推動(dòng)變電站的智能化水平作出了巨大貢獻(xiàn)?？梢?，智能巡檢設(shè)備已在變電站領(lǐng)域得到了充分應(yīng)用，那么其是否能在煉化廠變電站中發(fā)揮出同樣的作用，是本課題主要研究的內(nèi)容?；诖耍疚脑跓捇瘡S變電站中應(yīng)用了軌道智能巡檢儀，以替代傳統(tǒng)的人工巡檢方式，使煉化廠變電站巡檢逐步邁入智能化階段。

1 煉化廠變電站巡檢方式的不足與軌道智能巡檢儀的優(yōu)勢(shì)

1.1 煉化廠變電站巡檢方式的不足

如今，大多數(shù)煉化廠仍沿用傳統(tǒng)的巡檢方式（人工巡檢）完成變電設(shè)備的檢測(cè)與故障排查工作。雖然這種巡檢方式能在一定程度上判斷出設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，但是這種判斷屬于簡(jiǎn)單的定性判斷。比如，巡檢人員根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)和感官對(duì)設(shè)備絕緣體的良好程度、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及設(shè)備放電等情況進(jìn)行判斷。通過這種方式得到的結(jié)果勢(shì)必會(huì)與巡檢人員的工作態(tài)度、專業(yè)程度掛鉤。不同的記錄方式，也會(huì)對(duì)最終的判斷結(jié)構(gòu)造成干擾。若判斷結(jié)果中涉及到主觀因素較多，那么就會(huì)導(dǎo)致判斷結(jié)果與實(shí)際結(jié)果存在較大的誤差。同時(shí)，在對(duì)故障問題進(jìn)行人工登記時(shí)，難免會(huì)導(dǎo)致漏登、錯(cuò)登行為的發(fā)生，弱化變電設(shè)備的檢測(cè)精度。此外，傳統(tǒng)的巡檢方式還存在檢測(cè)質(zhì)量不高、勞動(dòng)強(qiáng)度較大等諸多不足之處。

1.2 智能化巡檢機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)

在煉化廠變電站中，軌道智能巡檢儀的融入，可打破了以往傳統(tǒng)巡檢模式的格局，提高了變電站智能化程度，解決巡檢效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題。煉化廠變電軌道智能巡檢儀，通過沿站內(nèi)既定軌道巡視，可完全避免機(jī)器人的“脫軌”，最大程度地保障了電力設(shè)備的安全以及機(jī)器人的運(yùn)行安全。同時(shí)，機(jī)器人通過滑觸線供電，可保障機(jī)器人24h不間斷運(yùn)行，為站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行提供長(zhǎng)時(shí)間看守服務(wù)。此外，可將加密系統(tǒng)加設(shè)至巡檢設(shè)備終端和通信終端中，以提高巡檢信息的安全性，避免變電設(shè)備信息泄露事故的發(fā)生。

2 軌道智能巡檢儀在煉化廠變電站中的需求分析與系統(tǒng)搭建方式

2.1 智能巡檢機(jī)器人在煉化廠變電站中的需求分析

變電站是確保煉化廠正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在，一旦出現(xiàn)故障，將直接導(dǎo)致煉化廠停電事故的發(fā)生，中斷煉化廠的正常運(yùn)行，帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，做好變電站的巡檢工作是十分必要的。然而，就目前來看，煉化廠的智能化巡檢程度較低，仍沿用傳統(tǒng)的人工巡檢模式居多，這種巡檢模式需要考驗(yàn)巡檢人員的主觀判斷能力，巡檢人員工作狀態(tài)一旦不佳，那么得到的判斷結(jié)果就可能會(huì)偏離實(shí)際值。同時(shí)，這種巡檢模式很難確保巡檢人員的人身安全、難以在夜間進(jìn)行巡檢、無法準(zhǔn)確判定變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等，因此，在煉化廠變電站中應(yīng)用當(dāng)下熱門的軌道智能巡檢儀是必要，也是大勢(shì)所趨。

2.2 煉化廠變電站智能巡檢系統(tǒng)搭建方式

對(duì)當(dāng)下軌道智能巡檢儀而言，其不在止步簡(jiǎn)單的巡檢任務(wù)，融入了變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，在大數(shù)據(jù)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，通過物聯(lián)網(wǎng)對(duì)變電站設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行有效識(shí)別。若遇到設(shè)備缺陷問題及時(shí)反饋至后臺(tái)終端，由巡檢人員進(jìn)行跟進(jìn)處理。因此，將智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用到煉化廠變電站中，不但能夠替代傳統(tǒng)的巡檢模式，而且還能對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行有效識(shí)別，提高巡檢的效率與精度。具體搭建方式：煉化廠智能巡檢系統(tǒng)以機(jī)器人作為移動(dòng)平臺(tái)，對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行巡檢和監(jiān)測(cè)，借助無線加密通訊技術(shù)，將機(jī)器人檢測(cè)得到的變電設(shè)備信息傳輸至后臺(tái)終端中。

3 煉化廠變電站軌道智能巡檢儀應(yīng)用功能

3.1 導(dǎo)航定位功能

煉化廠智能巡檢設(shè)備在對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行巡檢前，會(huì)對(duì)驅(qū)動(dòng)模塊、安全模塊以及視頻模塊進(jìn)行自檢，若發(fā)現(xiàn)任一模塊存在異常，那么就會(huì)亮起警示燈，此時(shí)異常信息會(huì)傳輸至本地監(jiān)控后臺(tái)，而后由本地監(jiān)控后臺(tái)報(bào)警，待工作人員前往處理，再次自檢無誤后，才能投入使用。煉化廠智能巡檢設(shè)備巡檢結(jié)束后，會(huì)自主前往軌道起點(diǎn)等待指令。煉化廠智能巡檢設(shè)備條形碼定位導(dǎo)航技術(shù)，能夠依照既定路線準(zhǔn)確的對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。

3.2 檢測(cè)識(shí)別功能

煉化廠變電站軌道智能巡檢儀攜帶可見光攝像機(jī)、拾音器，可擴(kuò)展搭載紅外熱像儀、局放檢測(cè)傳感器等，可將采集得到的圖像信息及時(shí)上傳至后臺(tái)。安置在煉化廠變電站軌道智能巡檢儀上的可見光攝像機(jī)，能夠自動(dòng)對(duì)焦。具有定點(diǎn)拍攝、遙控拍攝以及自動(dòng)拍攝等功能，能夠?qū)χ羔樖絻x表進(jìn)行讀取識(shí)別，設(shè)備狀態(tài)指示燈顏色狀態(tài)判斷，數(shù)字儀表讀數(shù)，開關(guān)分合狀態(tài)識(shí)別，采集識(shí)別后進(jìn)行登記與判斷，當(dāng)讀取數(shù)據(jù)超過預(yù)定值時(shí)，自動(dòng)報(bào)警。安置在煉化廠變電站智能巡檢機(jī)器人上的拾音器，具有對(duì)變電設(shè)備運(yùn)行噪音的采集、傳輸以及分析功能，在變電設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)噪音時(shí)，能夠及時(shí)進(jìn)行收集分析，確保變電設(shè)備的正常運(yùn)行。軌道只能巡檢儀云臺(tái)設(shè)計(jì)可擴(kuò)展搭載紅外熱像儀，局放檢測(cè)傳感器。通過對(duì)紅外熱像儀及局放檢測(cè)傳感器的增加，可進(jìn)一步對(duì)設(shè)備溫度狀態(tài)，設(shè)備局部放電情況進(jìn)行診斷識(shí)別及告警。

3.3 自主和遙控巡檢功能

煉化廠軌道智能巡檢儀具有兩種巡檢模式：第一，自主式巡檢模式；第二，遙控式巡檢模式。其中，自主式巡檢模式又由特殊專項(xiàng)巡視和例行全面巡視這兩種方式組成，對(duì)特殊專項(xiàng)巡視方式而言，由巡檢人員指定巡檢內(nèi)容并開啟巡視狀態(tài)，而后煉化廠軌道智能巡檢儀便能依照指定巡檢內(nèi)容對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行自主巡檢。對(duì)例行全面巡檢方式而言，煉化廠軌道智能巡檢儀則會(huì)根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)定的巡檢時(shí)間、路線、內(nèi)容等參數(shù)信息，對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行自主巡檢。遙控巡檢模式簡(jiǎn)單而言，即由操作人員通過手動(dòng)的方式對(duì)智能巡檢機(jī)器人進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電設(shè)備的巡檢。巡檢期間，工作人員可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況合理應(yīng)用智能巡檢機(jī)器人得自主和遙控巡檢功能，依照既定巡檢路線對(duì)煉化廠變電站進(jìn)行巡檢，以采集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)。同時(shí)，監(jiān)控后臺(tái)會(huì)實(shí)時(shí)展示出巡檢設(shè)備巡檢的情況，如儀表讀數(shù)、指示燈狀態(tài)、開關(guān)分合狀態(tài)等，一旦發(fā)現(xiàn)故障，會(huì)及時(shí)判斷出設(shè)備故障，并自主報(bào)警，而后由后臺(tái)系統(tǒng)調(diào)度巡檢設(shè)備前往處理，實(shí)現(xiàn)煉化廠無人值守的新局面。

4 應(yīng)用效果分析

為檢驗(yàn)軌道智能巡檢儀在煉化廠變電站應(yīng)用的可行性，在A煉化廠變電站中應(yīng)用了軌道智能巡檢儀用于巡檢，并與巡檢模式（人工巡檢）進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得到的結(jié)果如表1所示。

表1 變電設(shè)備數(shù)量與異常儀表數(shù)量識(shí)別結(jié)果

可以看出，人工巡檢模式下，能夠有效識(shí)別變電站設(shè)備的數(shù)量，但存在一定的誤差，如狀態(tài)指示燈的識(shí)別并為達(dá)到100%。同時(shí)，對(duì)變電設(shè)備異常儀表數(shù)量的識(shí)別并不理想，除了電流表異常數(shù)量識(shí)別達(dá)到了100%，狀態(tài)指示燈和開關(guān)分合狀態(tài)異常數(shù)量的識(shí)別率較低，這可能是人工漏檢、漏登記導(dǎo)致的。而智能巡檢設(shè)備不論是變電設(shè)備數(shù)量的識(shí)別，還是異常儀表數(shù)量的識(shí)別，其精度均達(dá)到了100%。可見，將軌道智能巡檢儀應(yīng)用到煉化廠變電站中，能夠有效提高變電設(shè)備的巡檢精度與覆蓋率，推動(dòng)煉化廠變電設(shè)備巡檢的智能化程度。

小結(jié)：總體而言，本文首先對(duì)煉化廠傳統(tǒng)巡檢方式的不足與需求、軌道智能巡檢儀的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了闡述，明確了煉化廠引入軌道智能巡檢儀的重要性與必要性。其次，給出了煉化廠變電站智能巡檢系統(tǒng)搭建方式與軌道智能巡檢儀應(yīng)用功能。最后，在A煉化廠變電站中應(yīng)用了軌道智能巡檢儀，并與傳統(tǒng)巡檢模式的檢測(cè)識(shí)別效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)比對(duì)，結(jié)果肯定了軌道智能巡檢儀在煉化廠變電站中應(yīng)用的可行性，能夠有效提高煉化廠變電站巡檢的智能化水平，為全面實(shí)現(xiàn)煉化廠無人值守新局面做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。