智能巡检机器人在变电运维工作中的应用研究

李惠章 狄崇

摘要：科学技术快速发展下，在变电运维工作中已经积极推广智能巡检机器人的应用。通过智能巡检机器人的智能作用，能够代替技术人员进行日常的巡检工作，能够让技术人员通过机器人提供的巡检结果确定故障发生的部位及类型，并及时进行维修，从而节省出大量检测故障的时间，经过及时维修能够继续正常运转，从而促进电力行业能够快速的发展。

关键词：智能巡检机器人;变电运维;故障报警;故障维修

电力资源是我国目前资源需求中的重要元素，各行各业的发展、社会发展都离不开电力系统的支持，需要电力系统的运行质量与效率大幅度提升。由于变电站在检测电力系统是否存在故障时，需要进行普测蓄电池、检测红外、记录避雷器动作次数与泄漏电流次数、记录SF6气压值等较多的工作，具有录入数据量大、工作人员劳动强度高的特点，如果继续应用传统人工巡检措施已无法满足当下电力供应的需求。因此，在巡检作业中引入了智能巡检机器的应用。通过实践，能够有效解决人工巡检中存在的不足，为电网的安全稳定运行提供重要的技术支持。

1 智能巡检机器人技术分析

1.1 使用目的

在室外变电站应用智能巡检机器人，能够通过机器人自带的热像仪、拾音器等设备，采用自控或遥控等方式，以规定程序为根据进行巡检变电站工作，完成检测红外、设备热缺陷甄别等工作内容，从而实现辅助人工完成变电站巡检工作的目的。

1.2 任务设定

变电站内的调度监控工作人员可利用调控中心传输指令的作用向智能巡检机器人发布巡检任务，同时变电站内的运维工作人员也可以在无人站主控室完成发布任务的工作，而工作内容可以采取提前设定、临时发布两种类型。智能巡检机器人接受任务以后，根据任务要求自动完成巡检工作，再利用激光传感器的作用抵达到预定的位置。机器人应用自身的高分辨率相机识别温度、压力表等内容的图像，及时、准确地采集出装置实际的数据信息，最后将数据信息利用无线网方式向大数据分析软件所对应的平台内进行传输，同时完成数据分析，形成详细的报告，能够及时发现变电站内存在的安全隐患并及时解除，实现变电站稳定运行的要求。

1.3 关键技术

目前，智能巡检机器人所应用的技术类型较多，包括无轨化、大数据、图像识别、安全技术、多传感器融合控制等技术。无轨化技术是实现智能巡检机器人能够精准到达指定位置的重要技术，利用激光定位将激光数据信息与地图有效匹配，从而确定出任务中指定的位置。此技术中融入了地图等比构建、激光数据实时匹配定位两种技术;地形适应技术是保证智能巡检机器人能够适应不同类型的室内外环节，基本原理利用的是地形匹配，利用激光雷达满足导航要求，通过与地形进行匹配后，能够将地形环境特点输入至机器人内部，再通过转换从而适应不同类型的室内外环境;图像识别技术是实现精准定位、锁定具体位置的重要技术，通过对需要巡检的位置进行图像识别，从而采集出设备标记图像，完成识别工作。另外，机器人还具备定位自诊断技术、三层避碰技术，能够保证机器人工作的安全性能。

2 智能巡检机器人的功能

2.1 报警功能

智能巡检机器人能够及时发现故障及时报警，对变电站设备的维护工作具有较大的作用。当机器人在巡检时发现人或者是动物侵入电力系统时，机器人通过自身的报警功能利用通信站向监控中心发出报警。即使此时的变电站内未存在工作人员，也可以实现在监视中心发现设备异常问题。即使机器人自身发生故障或者是因为断电而无法工作时，机器人也会及时发出报警，并且还会在关机前进行检巡信息的储存工作，能够避免故障影响变电站正常工作。所以，利用机器人的报警功能，能够快速发现故障及时解决，实现损失降到最小的目的。比如，某变电站内的设备因为发生故障而引发高温，机器人利用传感技术及时发现温度异常，及时发挥自身的报警功能通知负责人员，从而及时处理故障问题，有效缩减变电站因故障问题而产生的损失。

2.2 控制功能

智能巡检机器人的控制功能含有两种方式，一是手动模式，二是自动模式。手动模式需要操作人员应用计算机控制机器人移动，通过人工操作方式操作机器人完成巡检工作;自动模式是机器人在巡检工作前，技术人员先为机器人设定好巡检路线，机器人根据设定好的路线巡视检查路线上所有的电力设备，从而判定出设备的运行状态。

2.3 导航系统

工作人员可利用传感器的作用掌握机器人在变电站中的具体位置，并有效识别出道路和障碍物，通过导航系统指挥机器人在合适的路径上进行移动。

3 变电站运维中智能机器人的应用

目前，智能巡检机器人主要应用的巡检技术包括红外测温技术、设备热缺陷甄别技术、机器视觉技术三种，具体内容如下：

3.1 机器视觉技术

视觉系统中应用的视觉技术可有效处理图像，并去除图像中存在的杂质成分，实现彻底清除因为自然环境因素而形成的影响图像清晰度的杂质，避免杂质成分影响环境识别，比如图像中的雪花、雨水等，从而有效保证图片清晰度。完成杂质清除作业后，通过高精度匹配图像并提取图像特征后，将提取的特征存储后，实现自主识别变电站装置的目的，正确识别出变电站装置的具体工作状态，比如识别出设备的油位计表、刀闸状态等;

3.2 设备热缺陷甄别技术

设备缺陷甄别技术的工作原理是利用热红外成像设备的功能，利用热红外技术成像变电设备，比如探测开关触点温度、母线接头温度后，分析对热成像图形，从而了解装置的实际状态。如果发现设备发生故障问题，设备产生异常发热的现象，及时反应在机器人的热成像图像中，再通过提取这些图像的特征，从而发现问题。

3.3 红外测温技术

红外测温技术是指在识别红外图像时，通过利用红外测温技术能够分析出变电站内的装置实际的温度、工作环境的温度，还要对每个装置与工作环境的实际温度差异进行综合分析，再将检测后的数据结果与历史数据信息进行分析与对比，从而确定出装置是否存在的温度升高的问题。如果温度升高及時通过报警功能向工作人员报警，实现及时解除装置故障的目的。

3.4 智能巡检机器人变电站运维中的应用价值

应用智能巡检机器人能够实现无人巡检变电站内的设备与线路的工作，并且通过自身具有的自主功能、遥控功能等及时发现变电站内存在的问题，并利用自身报警功能向工作人员及时发出警告，工作人员及时根据机器人的分析结果针对具体部位进行维修，从而有效解决故障问题。另外，智能巡检机器人还能检测出装置是否存在噪音问题、温度是否升高、具体的工作状态等，具有较高的真实性与可靠性，还体现出了高智能化。变电站应用智能巡检机器人进行日常巡检设备工作后，能够将设备故障、线路问题、日常工作报表等形成管理日志，能够让运维管理工作人员根据管理日志进行真实、有效的数据分析，从而确定出最终的维修方案，促进变电站电力系统正常运转。

结束语：

综上所述，在科学技术进步与快速发展下，变电站实现科学管理是当下及未来的发展趋势。由于智能巡检机器人具有报警功能、控制功能、导航系统功能，能够根据工作人员的指令完成巡检工作，并在巡检中及时发现问题及时报警，从而让工作人员能够根据机器人提供的数据确定具体的故障位置进行有效的维修，保证电力系统能够正常运转，为各行各业及居民输送高质量的电力支持，推动电力系统稳定、快速的发展。因此，在变电站运维工作中应普及智能巡检机器人的运用，替代人工完成日常巡检工作，提升巡检效率及电力系统维护质量，满足当下对电力能源的需求。

参考文献：

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