轨道智能巡检仪在炼化厂应用

中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司电气中心 倪丹红 郎祖杰 刘 爽 侯剑卓

随着科技水平的不断提高，变电站传统巡检模式逐渐退出历史舞台，被智能巡检设备所替代，如轮式智能巡检机器人、轨道智能巡检仪等，为推动变电站的智能化水平作出了巨大贡献。可见，智能巡检设备已在变电站领域得到了充分应用，那么其是否能在炼化厂变电站中发挥出同样的作用，是本课题主要研究的内容。基于此，本文在炼化厂变电站中应用了轨道智能巡检仪，以替代传统的人工巡检方式，使炼化厂变电站巡检逐步迈入智能化阶段。

1 炼化厂变电站巡检方式的不足与轨道智能巡检仪的优势

1.1 炼化厂变电站巡检方式的不足

如今，大多数炼化厂仍沿用传统的巡检方式（人工巡检）完成变电设备的检测与故障排查工作。虽然这种巡检方式能在一定程度上判断出设备运行的状态，但是这种判断属于简单的定性判断。比如，巡检人员根据自身经验和感官对设备绝缘体的良好程度、设备运行状态以及设备放电等情况进行判断。通过这种方式得到的结果势必会与巡检人员的工作态度、专业程度挂钩。不同的记录方式，也会对最终的判断结构造成干扰。若判断结果中涉及到主观因素较多，那么就会导致判断结果与实际结果存在较大的误差。同时，在对故障问题进行人工登记时，难免会导致漏登、错登行为的发生，弱化变电设备的检测精度。此外，传统的巡检方式还存在检测质量不高、劳动强度较大等诸多不足之处。

1.2 智能化巡检机器人的优势

在炼化厂变电站中，轨道智能巡检仪的融入，可打破了以往传统巡检模式的格局，提高了变电站智能化程度，解决巡检效率低、劳动强度大等问题。炼化厂变电轨道智能巡检仪，通过沿站内既定轨道巡视，可完全避免机器人的“脱轨”，最大程度地保障了电力设备的安全以及机器人的运行安全。同时，机器人通过滑触线供电，可保障机器人24h不间断运行，为站内设备运行提供长时间看守服务。此外，可将加密系统加设至巡检设备终端和通信终端中，以提高巡检信息的安全性，避免变电设备信息泄露事故的发生。

2 轨道智能巡检仪在炼化厂变电站中的需求分析与系统搭建方式

2.1 智能巡检机器人在炼化厂变电站中的需求分析

变电站是确保炼化厂正常运行的关键所在，一旦出现故障，将直接导致炼化厂停电事故的发生，中断炼化厂的正常运行，带来严重的经济损失。因此，做好变电站的巡检工作是十分必要的。然而，就目前来看，炼化厂的智能化巡检程度较低，仍沿用传统的人工巡检模式居多，这种巡检模式需要考验巡检人员的主观判断能力，巡检人员工作状态一旦不佳，那么得到的判断结果就可能会偏离实际值。同时，这种巡检模式很难确保巡检人员的人身安全、难以在夜间进行巡检、无法准确判定变电设备的运行状态等，因此，在炼化厂变电站中应用当下热门的轨道智能巡检仪是必要，也是大势所趋。

2.2 炼化厂变电站智能巡检系统搭建方式

对当下轨道智能巡检仪而言，其不在止步简单的巡检任务，融入了变电设备状态监测技术，在大数据平台的基础上，通过物联网对变电站设备状态进行有效识别。若遇到设备缺陷问题及时反馈至后台终端，由巡检人员进行跟进处理。因此，将智能巡检机器人应用到炼化厂变电站中，不但能够替代传统的巡检模式，而且还能对变电设备进行有效识别，提高巡检的效率与精度。具体搭建方式：炼化厂智能巡检系统以机器人作为移动平台，对变电设备进行巡检和监测，借助无线加密通讯技术，将机器人检测得到的变电设备信息传输至后台终端中。

3 炼化厂变电站轨道智能巡检仪应用功能

3.1 导航定位功能

炼化厂智能巡检设备在对变电设备进行巡检前，会对驱动模块、安全模块以及视频模块进行自检，若发现任一模块存在异常，那么就会亮起警示灯，此时异常信息会传输至本地监控后台，而后由本地监控后台报警，待工作人员前往处理，再次自检无误后，才能投入使用。炼化厂智能巡检设备巡检结束后，会自主前往轨道起点等待指令。炼化厂智能巡检设备条形码定位导航技术，能够依照既定路线准确的对变电设备进行检测。

3.2 检测识别功能

炼化厂变电站轨道智能巡检仪携带可见光摄像机、拾音器，可扩展搭载红外热像仪、局放检测传感器等，可将采集得到的图像信息及时上传至后台。安置在炼化厂变电站轨道智能巡检仪上的可见光摄像机，能够自动对焦。具有定点拍摄、遥控拍摄以及自动拍摄等功能，能够对指针式仪表进行读取识别，设备状态指示灯颜色状态判断，数字仪表读数，开关分合状态识别，采集识别后进行登记与判断，当读取数据超过预定值时，自动报警。安置在炼化厂变电站智能巡检机器人上的拾音器，具有对变电设备运行噪音的采集、传输以及分析功能，在变电设备运行出现噪音时，能够及时进行收集分析，确保变电设备的正常运行。轨道只能巡检仪云台设计可扩展搭载红外热像仪，局放检测传感器。通过对红外热像仪及局放检测传感器的增加，可进一步对设备温度状态，设备局部放电情况进行诊断识别及告警。

3.3 自主和遥控巡检功能

炼化厂轨道智能巡检仪具有两种巡检模式：第一，自主式巡检模式；第二，遥控式巡检模式。其中，自主式巡检模式又由特殊专项巡视和例行全面巡视这两种方式组成，对特殊专项巡视方式而言，由巡检人员指定巡检内容并开启巡视状态，而后炼化厂轨道智能巡检仪便能依照指定巡检内容对变电设备进行自主巡检。对例行全面巡检方式而言，炼化厂轨道智能巡检仪则会根据系统事先设定的巡检时间、路线、内容等参数信息，对变电设备进行自主巡检。遥控巡检模式简单而言，即由操作人员通过手动的方式对智能巡检机器人进行控制，实现对变电设备的巡检。巡检期间，工作人员可根据当地实际情况合理应用智能巡检机器人得自主和遥控巡检功能，依照既定巡检路线对炼化厂变电站进行巡检，以采集设备运行状态相关数据。同时，监控后台会实时展示出巡检设备巡检的情况，如仪表读数、指示灯状态、开关分合状态等，一旦发现故障，会及时判断出设备故障，并自主报警，而后由后台系统调度巡检设备前往处理，实现炼化厂无人值守的新局面。

4 应用效果分析

为检验轨道智能巡检仪在炼化厂变电站应用的可行性，在A炼化厂变电站中应用了轨道智能巡检仪用于巡检，并与巡检模式（人工巡检）进行了对比实验，得到的结果如表1所示。

表1 变电设备数量与异常仪表数量识别结果

可以看出，人工巡检模式下，能够有效识别变电站设备的数量，但存在一定的误差，如状态指示灯的识别并为达到100%。同时，对变电设备异常仪表数量的识别并不理想，除了电流表异常数量识别达到了100%，状态指示灯和开关分合状态异常数量的识别率较低，这可能是人工漏检、漏登记导致的。而智能巡检设备不论是变电设备数量的识别，还是异常仪表数量的识别，其精度均达到了100%。可见，将轨道智能巡检仪应用到炼化厂变电站中，能够有效提高变电设备的巡检精度与覆盖率，推动炼化厂变电设备巡检的智能化程度。

小结：总体而言，本文首先对炼化厂传统巡检方式的不足与需求、轨道智能巡检仪的优势进行了阐述，明确了炼化厂引入轨道智能巡检仪的重要性与必要性。其次，给出了炼化厂变电站智能巡检系统搭建方式与轨道智能巡检仪应用功能。最后，在A炼化厂变电站中应用了轨道智能巡检仪，并与传统巡检模式的检测识别效果进行了实验比对，结果肯定了轨道智能巡检仪在炼化厂变电站中应用的可行性，能够有效提高炼化厂变电站巡检的智能化水平，为全面实现炼化厂无人值守新局面做出了应有的贡献。