探索变电站智能巡检机器人在运维工作中的应用

石易 袁新让 史超 倪千站

摘   要：对于电力系统而言，变电站占据着重要的地位。供电质量、电网的可靠性与变电站的稳定运行有着密切关系。所以变电站的运维工作具有着非常重要的意义。智能巡检机器人近年来在变电站的工作中发挥了巨大的作用，为推动变电站智能巡检机器人能够进一步的完善与发展，本文对变电站智能巡检机器人在运维工作中的应用进行了探索。

关键词：变电站  智能巡检机器人  运维工作

中图分类号：TM216                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）07（b）-0112-02

机器人技术是一项涉及到多种技术，如自动控制、智能学习等技术的高科技产业，其也是我国的战略科技企业。机器人技术近年来也已经渐渐地应用到我国的各行各业，得到了很大程度的发展。变电站在电力系统中发挥着重要的作用，只有确保变电站的稳定运行才能够保证供电质量，而运维工作对变电站稳定运行至关重要。近年来，随着人工智能技术的应用，智能巡检机器人得到了很大程度的发展。但变电站智能巡检机器人还存在着一系列问题，如接口不统一、通信系统安全性、设备便利性较差等，都制约着变电站智能巡检机器人的推广应用。为提高变电站无人值守的效率，改善以往智能巡检机器人所存在的问题，本文在智能巡检机器人的基础上，应用了人工智能的技术，期望能够推动变电站智能巡检机器人更好的进行运维工作，确保变电站的稳定运行。

1  变电站智能巡检机器人应用技术分析

1.1 新型巡检机器人设备的改造与研制

新型人工智能巡检机器人是建立在原有巡检机器人的基础上，能够实现机器人的小型化，使现有的新型智能化巡检机器人的性能提升，功能变得更加丰富。

除此之外，还要完善新型智能巡检机器人的充电屋，巡检机器人可能来自不同的厂家，具有多种不同的类型。这使得不同类型的机器人在进行充电时就有着一定的困难。实现同一环境内充电屋满足多种机器人的充电逻辑，能进行充电任务的自动切换，就能大大提高巡检机器人的工作效率。

新型巡检机器人将以小型为目标，大幅降低产品的体积重量，提升其灵活性，使其集成度更高，能够更好的满足变电站运维工作的需求。为提升机器人的机动性，还会应用到更加先进的驱动转向结构，使巡检效率得到有效提升。

1.2 集控子站系统监控管理软件的开发

智能巡检机器人存在着不同的类型，而不同类型的智能巡检机器人则对应着不同的监控系统文件，也有着不同的软件。这意味着在进行智能巡检机器人管理时，存在着一定的问题。在集控子站系统监控管理软件上应建立一个统一性较强的监控管理软件，帮助不同类型、不同厂家的机器人统一管理，不再需要频繁切换软件，实现管理软件无缝切换，达到集控子站系统高效管理多类型机器人的目的。

1.3 变电站巡检机器人远控规约的制定

要想实现智能巡检机器人的统一管控，还学要制定相应的远控规约。远控规约是一种统一的接口和数据规范。制定相应的远控规约能够使智能巡检机器人与集控子站系统实现双向的信息交互。（1）服务接口规范。服务接口的规范对于集控子站系统而言有着非常重要的意义，统一的服务接口规范是实现多型号机器人统一管理的基础。（2）数据接口规范。数据接口规范主要是对服务交互的数据格式加以规范的。标准的数據接口规范能够实现多个机器人的交互与控制，例如巡检作业流程、地图规范、路径文件规范、点位数据规范、人物信息等数据格式的制定都需要应用到数据接口规范。

2  变电站智能巡检机器人在运维工作中的应用

2.1 集控子站系统方面的应用

首先巡检机器人能够满足基本的监控巡视管理变电站运行状态的功能。这需要建设一个集控子站系统，该子站系统要在满足基础需求的基础上，制定相应的数据接口和服务接口规范。子站系统进行统一规范后能够实现多厂家机器人实现统一的集控和管理功能。除此之外，集控子站系统还要具备一定的数据交互能力，要能够及时的上传巡视报告等数据至集控主站系统。上传时需要一个开放的运行环境，能随时接入巡检机器人、集控子站系统，方便运行。

2.2 巡检机器人功能方面的应用

智能巡检机器人可以实现多台机器人巡视任务协同和共享，机器人在自主巡视的过程中能够进行路径规划，自行选择最佳巡视点。这需要运用到人工智能机器人巡视人物模型，可适配巡视任务，对巡视任务进行建模实现。在完善集控子站系统的数据接口和服务接口的规范以后。机器人可利用人工智能技术实现多项功能，如机器人的远控接口、任务知识库管理、本体管理、巡视任务管理、巡检监控管理、任务智能报表、监控接入、轨迹电子地图、系统配置管理、任务学习算法、图像智能分析算法等。通过上述功能能够更好地服务于变电站的运维工作，并且有利用巡检机器人的管理与监控。

2.3 新型巡检机器人的应用

新型的巡检机器人都建立在一体化集控子站系统的基础上，拥有着统一的数据接口、服务接口，能够集中地对机器人进行管控。最终实现新型巡检机器人小型化应用，使所有的新型机器人的性能能够有所提升。巡维中心可以随时的对新型的巡检机器人加以控制能够实现异地开展巡视作业任务。小型化的新型巡检机器人能够实现快速转运，通过集控子站系统相应的巡视任务知识库，能够直接读取任务，再进行配置直接开始作业。

2.4 一体化集控子站系统方面的应用

“智能巡检机器人变电站巡检一体化集控子站系统”是智能巡检机器人在运维工作的一大应用方式。在变电站内部设立相应的充电屋，可实现机器人的自动充电。将服务器架设在巡维中心，建立相应的系统程序，配备配套的网络通信设备、硬件设施。在机器人终端上设立无线接入模块，使机器人能够通过专用的数据传输通道、传输网接入站内交换机，与站控侧实现通信。这样建立起一个完善的巡检一体化集控子站系统，实现数据与数据之间的通信，使项目实施过程中的验证要求能够得到满足。

3  完善变电站智能巡检机器人的建议

首先要建立起标准的充电接口，在面对不同厂商、不同类型的机器人时能够满足其需求。其次，要建立起统一的监控管理軟件，进而实现多机器人的统一管理。再次，现阶段传统巡检机器人存在着功能单一，产品可靠性差、稳定性差等问题，尤其是在数据交互安全性方面，没有相应的保障，应重视智能巡检机器人的功能性、技术性，建立起统一的接口，利用新技术，创造出更多的功能，使智能巡检机器人能够更好的服务于变电站的运维工作。

4  结语

智能巡检机器人能高效地完成变电站的运维工作，近年来在各大变电站都有所应用，能很好地实现变电站无人值守设备运维的目的。智能巡检机器人作为一个科技含量较高的产品，其还存在着一些问题。如传统巡检机器人重量重、体积大，接口不统一、管理软件繁杂、功能性单一、通信系统安全性较差等问题。本文探讨了智能巡检机器人的应用技术，并分析了智能巡检机器人在变电站运维工作中存在的问题，将人工智能技术融入到智能巡检机器人中，期望能够更大程度的发挥智能机器人在变电站运维工作中的效果。

参考文献

[1] 朱天敬，郭健虎，张斌，等.智能巡检机器人应用问题与解决方案[J].黑龙江电力，2018，40（4）：307-310.

[2] 林英，李占彬.变电站智能巡检机器人在运维工作中的应用[J].电子技术与软件工程，2018（15）：59.

[3] 梁永强.智能巡检机器人应用现状及问题探析[J].山东电力技术，2018，45（2）：31-34.

[4] 束旭东.变电站智能巡检机器人现场应用与升级[J].通信电源技术，2017，34（6）：106-107.

[5] 李震.山东电网变电站机器人系统设计与应用研究[D].华北电力大学，2017.

[6] 李宇其.变电站智能巡检机器人系统的研究与应用[D].山东大学，2016.