國網(wǎng)江蘇省電力有限公司南通供電分公司 丁澎澎

引言

在當前這個時代背景下，將變電運維的維修工作進行合理的轉變，由傳統(tǒng)巡檢模式逐漸轉向基于機器人的智能巡檢模式，能夠更好的保證巡檢質(zhì)量。

與傳統(tǒng)巡檢方式不同的是，智能巡檢模式下機器人的效率和巡檢工作質(zhì)量可以始終保持在較高的水平，可實現(xiàn)對變電運維不同設備和線路關鍵環(huán)節(jié)的準確檢查和難以發(fā)現(xiàn)的問題點，并且能始終保持在較高的水平上，從而實現(xiàn)對變電運維不同設備線路的準確檢查和關鍵環(huán)節(jié)的準確檢查、和難以發(fā)現(xiàn)的問題點，并能確保變電運維工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性。而且智能機器人還可在運維工作中實現(xiàn)遠程操作的能力，從而避免因突發(fā)事件而帶來的一些安全隱患。

變電運維智能巡檢機器人在實際工作過程中，可借助紅外測溫、圖像識別及聲音識別等技術，幫助發(fā)現(xiàn)變電運維設備運行過程中存在的一些問題，如充油設備存在油位異常。智能型巡檢機器人能及時發(fā)現(xiàn)這些設備運行問題并發(fā)出報警信號，甚至能連續(xù)跟蹤設備的運行處理情況，這對變電運維的整體運行和維護具有極大的幫助。但智能巡檢機器人本身也屬于設備的一種，在使用過程中很可能出現(xiàn)一些問題，如設備老化、零件磨損等，相關變電運維工作人員應做好這些智能機器人的運行維護工作，幫助其及時反饋信息。

1 變電運維智能巡檢機器人系統(tǒng)構造及任務模式的設定

智能巡檢機器人在運行過程中能夠非常智能地完成變電操作，是因為它在運行過程中應用了多種技術來幫助其行為控制更加智能化。磁力導航和激光導航技術的應用，有助于智能巡檢機器人能夠有更科學的巡檢路線設置。另外，整個智能巡檢機器人系統(tǒng)還配備了可見光攝像機、紅外線熱像儀等傳感器，可有效識別在巡檢中遇到的設備[1]，此外還包括自動充電等。借助智能巡檢機器人系統(tǒng)，相關人員不需對其進行時時控制，或借助遠程控制方式，幫助變電作業(yè)環(huán)境及設備的巡視檢查工作，可說是非常方便。

變電運維智能巡檢機器人系統(tǒng)由幾個單元組成，包括用于圖像和聲音識別的感測單元、巡檢線路識別導航單元、完成工單下達控制單元、為整個機器人系統(tǒng)提供動力電源驅動等。該傳感器主要用于輔助識別測量各種圖像、聲音、溫度、光線等，同時導航單元有助于完成機器人系統(tǒng)的自動定位，還能準確讀取環(huán)境的位置信息。但整個系統(tǒng)最核心的部分在于其控制單元，智能機器人在巡檢過程中通過傳感器模塊反饋回來的數(shù)據(jù)，在控制單元中進行處理，并得到相應的運算指令執(zhí)行。其中傳動裝置和供電裝置是保證智能巡檢機器人在行走過程中有足夠的電力供應，一般變電運維智能巡檢機器人基本上是采用鋰電池作為動力能源。

相關變電運維的巡檢機器人在維護過程中，工作人員可通過控制中心向巡檢機器人發(fā)出日常巡檢作業(yè)，還可通過無人主控制室每天分發(fā)任務，在分發(fā)前，可借助于人員或系統(tǒng)對日常任務進行優(yōu)先分級篩選和自動調(diào)整，并按所選次序公布，也可通過對緊急任務的及時判斷及時發(fā)布。在控制室中智能巡檢機器人接收到這些信息后，通過巡檢機器人自帶的設備來完成與變電運維相關的日常工作，如機器人可通過激光傳導器找到該要維護的精確位置，從而借助高分辨率識別器和溫度壓力表等，實現(xiàn)智能巡檢機器人對數(shù)據(jù)信息的采集和分析；然后將這些數(shù)據(jù)信息通過大數(shù)據(jù)平臺合理有效地分析，并在此基礎上通過大數(shù)據(jù)平臺合理有效地分析，從而確定現(xiàn)各臺變電設備以及溫度壓力計是否正常[2]。

2 變電運維維護工作中智能巡檢機器人的應用

2.1 實現(xiàn)對變電運維過程的智能識別

巡視機器人的實質(zhì)是在對記錄的信息進行圖像處理后，合理地處理產(chǎn)生的諸如信息中的無關因素和自然環(huán)境造成的模糊等雜質(zhì)，以加強智能巡檢機器人對圖片的質(zhì)量化程度，實現(xiàn)圖像的高質(zhì)量輸出。在解決了圖像質(zhì)量問題后，要針對圖像的精確匹配這一問題點進行改進，同時也要自主完成對圖像的識別，這樣才能實現(xiàn)對變電運維裝置的機器人自主管理，從而完成變電運維無人化識別工作和問題處理能力。

智能化機器人的熱缺陷甄別技術，主要是指利用紅外監(jiān)測技術，完成對傳感器、變壓器等相關設備的有效檢測，以及對變電裝置的開關溫度和母線接頭的深入分析和檢查，使溫度的具體情況和實時的數(shù)據(jù)進行比較和觀察，從而結合以前的數(shù)據(jù)和安全數(shù)據(jù)進行有效的分析，得到綜合評估的故障結果。若發(fā)現(xiàn)故障信息過程中出現(xiàn)了異常數(shù)據(jù)，應及時找到異常數(shù)據(jù)的發(fā)出點，并進行自動報警，提示變電維修員展開修理及日常保養(yǎng)工作。

紅外線監(jiān)測系數(shù)是將所識別的圖像進行紅外識別，巡檢智能機器人借助這類技術，可對變電運維的工作環(huán)境和實時溫度進行及時的檢測，并可綜合所測得的溫度數(shù)據(jù)，對每一個裝備的安全情況和使用損壞程度進行分析，并根據(jù)以往的歷史數(shù)據(jù)得出合理的結論，在變電運維維修工作中，增強了智能巡檢機器人的穩(wěn)定性和可靠性。

2.2 實現(xiàn)對運維線路的自動化處理

和傳統(tǒng)巡檢工作模式相比較，智能巡檢模式可通過遙控機器人的機械臂或控制本地設備等手段，從而找出變電運維的故障并進行安全有效的解決，這是相較于傳統(tǒng)維護工作所不能達到的，并且巡檢機器人也可通過對變電運維相關設備所發(fā)出來的聲音不同和溫度情況、進行工作狀態(tài)的判定并及時發(fā)現(xiàn)異常情況，從而進行真實可靠的應急處理工作，實現(xiàn)了智能機器人的高效智能化的體現(xiàn)。此外變電運維在引入智能巡檢機器人之后，對設備進行日常的巡檢工作之中，也可將設備的故障和線路問題進行日報表的生成和管理，從而為日后維護管理人員的工作提供更有效的數(shù)據(jù)和真實性，并且給予更有力的決策支持。

而對于巡檢機器人而言，同樣需要定期進行維護保養(yǎng)，檢查各模塊是否出現(xiàn)有破損，尤其是對于監(jiān)測數(shù)據(jù)模塊的檢查，需確認監(jiān)測頭的靈敏度可滿足實際巡檢工作的需求。在此過程中為了達到智能機器人統(tǒng)一管理的目標，必須保證巡檢機器人可進行遠程操縱，同時也要保證操作的規(guī)范性，保證管理信息的實時共享。因此應注意兩方面的內(nèi)容，首先要保證服務器接口的規(guī)范性，服務器接口會對監(jiān)控管理系統(tǒng)產(chǎn)生質(zhì)的影響，所以只有服務器接口被標準化后，不同類型的巡檢機器人才能集中管理，另一方面也要確保服務器數(shù)據(jù)接口能夠對所提供的服務格式進行約束，從而規(guī)范數(shù)據(jù)接口對機器人的實時操縱。

2.3 實現(xiàn)對自身檢測問題的及時反饋

變電運維智能巡檢機器人在工作中可能因為使用時間或工作環(huán)境的影響出現(xiàn)多種問題。最常見的就是智能機器人無法正常開機。這種情況出現(xiàn)的原因一般分為兩種：第一是機器人電力不足，需對其進行持續(xù)充電，一段時間之后重新開啟機器人即可；還有一種情況是機器人已完成充電但還無法正常開機，那么很明顯是機器人內(nèi)部出現(xiàn)故障了，此時須聯(lián)系機器人廠家，由其派遣技術人員來進行維修。變電運維智能巡檢機器人在使用過程中還可能出現(xiàn)無法自主返回進行充電的問題。機器人在巡檢過程中出現(xiàn)電力不足的情況，正常情況下是可自動返回充電房充電的，但機器人在故障的情況下很可能直接停留在原地直到電力耗盡自動關機。

面對這種情況，運維人員首先需將機器人移回充電房幫助機器人完成充電操作，等待機器人重新開機之后使用遙控控制機器人移動到定位點。執(zhí)行具體操作的過程中，可使用瀏覽器打開機器人的監(jiān)控后臺，在地圖界面中尋找到機器人應該停放的定位點，使用鼠標選中該定位點進行定位設置，直到頁面中的機器人圖標變色就表明已經(jīng)定位成功了。控制機器人到達定位點再下達“自動充電”的命令，機器人就可自動返回充電房充電了。

3 變電運維管理中機器人巡檢系統(tǒng)的核心技術分析

當前，無人值守變電站已經(jīng)成為一種重要的發(fā)展趨勢。在無人值守變電站中，應用模式識別技術、圖像識別技術、實時數(shù)據(jù)曲線分析技術等關鍵技術構建的智能化機器人巡檢系統(tǒng)，能夠取代傳統(tǒng)的人工巡檢模式，盡可能的減少巡檢工作人員數(shù)數(shù)量，從而降低變電站的人力成本，這無論是對于供電企業(yè)效益的提升還是效率的提升都具有重要作用。

3.1 模式識別技術

從以往的變電運維管理工作分析，將機器人巡檢系統(tǒng)應用在變電運維管理中，并無法完全確保機器人巡檢過程的精準性。通過分析，認為主要是當前智能化機器人相關技術還不成熟所導致的，比如?？考夹g、運動技術與識別技術等。因此，機器人巡檢系統(tǒng)在變電運維管理中應用的核心技術之一就是模式識別技術。比如，在機器人實際巡檢過程中，倘若存在觀測距離識別精準度不足的問題，那么必然會對整個巡檢過程與結果造成較大的不利影響，致使實際巡檢工作成效無法達到預期，也制約了智能化機器人巡檢系統(tǒng)的進一步發(fā)展。面對這種現(xiàn)在，為更好的發(fā)揮機器人巡檢系統(tǒng)的作用，就需要對巡檢模式與識別算法展開更加深入的研究。

3.2 圖像識別技術

智能巡檢機器人所應用的各類技術比較繁多，其不僅包括了圖像識別和大數(shù)據(jù)分析技術，還包括了安全技術等多種控制技術結合的產(chǎn)物。就無軌技術而言，它通過機器人的激光系統(tǒng)從而得到地圖的準確數(shù)據(jù)信息達到基本的定位方向。從某種程度上來講，圖像識別技術這項技術可說是在巡檢過程中尤為關鍵的技術環(huán)節(jié)。保證該技術，當巡檢機器人在拍照的過程中才可采集到清晰的圖像，并且也可結合人工進行及時的觀察，從而進一步發(fā)現(xiàn)所存在的一些未能被發(fā)現(xiàn)的問題。智能訓練機器人可實現(xiàn)對變電運維各儀器數(shù)據(jù)表的指針進行有效的讀數(shù)，并且也可判斷出設備的實時工作狀態(tài)，進行自主記錄和判斷，并對一些異常的設備狀況和儀器表讀數(shù)進行報警和安全措施。

3.3 實時數(shù)據(jù)曲線分析技術

從過往工作展開的實際情況來看，在變電設備運行的過程中往往會受到諸多因素的影響，尤其是變電設備自身的負荷問題，以及變電設備的外界干擾等。那么在這些因素的共同作用下，都會給變電設備的運行埋下隱患。包括常見的溫度異常等。因此，為進一步強化針對變電設備的管控，防止以上問題的出現(xiàn)，還需要企業(yè)和工作人員對實時數(shù)據(jù)曲線分析技術進行應用。通過實時數(shù)據(jù)曲線分析技術的優(yōu)勢發(fā)揮來對焦系統(tǒng)和設備的實際運行狀態(tài)，達到系統(tǒng)設備實際運行狀態(tài)的監(jiān)控效果。

在實際的技術應用中，主要是結合實時的數(shù)據(jù)信息來對曲線的變化進行分析，從而明確曲線的變化規(guī)律[3]。一方面是能夠對系統(tǒng)和設備的當下情況進行判斷，另一方面也能夠在一定程度上預測系統(tǒng)設備的走向，達到防患于未然的管理效果。

過程中，企業(yè)和工作人員一旦發(fā)現(xiàn)了溫度異常等故障問題，通過變電站智能化機器人巡檢系統(tǒng)的應用，便能夠針對出現(xiàn)溫度異常的位置進行自動鎖定并同時開展分析，以此來判定導致故障問題的原因。屆時，巡檢人員便可在原因數(shù)據(jù)信息的指導下，第一時間進行故障處理方案的制定，加速故障問題的解決。

4 結語

總而言之，將智能巡檢機器人融入到變電運維過程中，將能夠更好地改變傳統(tǒng)人工管理的低效性，切實通過智能檢測以及紅外線識別等方式，使得變電運維過程中的故障能夠得到及時地識別和處理。而在發(fā)揮線路檢測作用的基礎上，機器人還能實現(xiàn)對自身系統(tǒng)性能的反饋，以此使得檢修工作開展的實效性得到提升。借助智能巡檢機器人將能夠最大限度上實現(xiàn)對線路的檢測和維護，進而為提升線路運行的整體穩(wěn)定性奠定良好基礎。