智能巡檢機器人的應用現狀及優(yōu)化提升

摘要：隨著(zhù)人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，變電站智能巡檢機器人也在不斷更新和發(fā)展。在當前變電站無(wú)人值守的運維模式下，面對運維專(zhuān)業(yè)向“全科醫生”方向邁進(jìn)的新形勢，研究利用好變電站現有智能巡檢機器人，為傳統運維工作減負增效，為運維人員掌握設備狀態(tài)提供準確依據，具有重要意義。本文通過(guò)對某330?kV變電站智能巡檢機器人使用現狀進(jìn)行分析總結，提出優(yōu)化提升措施，以期提高變電站智能巡檢機器人的使用效率。

關(guān)鍵詞：變電站；智能巡檢機器人；全科醫生；分析

中衛地區某 330 kV 變電站配置一套智能巡檢機器人系統。主要用于設備紅外測溫、外觀(guān)巡視、開(kāi)關(guān)刀閘位置識別、表計讀數識別、聲音識別等巡檢任務(wù)，具有智能性、客觀(guān)性、靈活性、安全性、集成度高等特點(diǎn)。

根據目前使用的情況來(lái)看，能夠進(jìn)行例行巡視、全面巡視及部分特殊巡視，但是使用過(guò)程中仍然存在著(zhù)一些問(wèn)題導致使用效率不高，也無(wú)法完全代替人工巡視。^[1]例如，機器人巡視出的缺陷無(wú)法及時(shí)傳送給運維人員，導致缺陷無(wú)法及時(shí)消除，延誤消缺時(shí)機。

本文在中衛地區某 330 kV 變電站智能巡檢機器人實(shí)際應用情況的基礎上，提出相關(guān)優(yōu)化改進(jìn)措施，以期提高機器人使用效率。

1 智能巡檢機器人功能

該變電站配置的智能巡檢機器人主要有以下功能：

1.1 常規巡檢

變電站智能巡檢機器人能夠以全自主、本地或遠程遙控模式代替或輔助人工進(jìn)行變電站巡檢，巡檢內容包括設備溫度、設備外觀(guān)、刀閘開(kāi)關(guān)狀態(tài)、儀表、設備噪聲等;巡檢任務(wù)可根據時(shí)間、內容、路徑等進(jìn)行隨意配置，巡檢全過(guò)程自動(dòng)管理。

1.2 特殊巡檢

根據智能變電站運行的需要，在高原、寒冷等地理條件或大風(fēng)、雷雨、冰雪、冰雹、霧天等惡劣條件時(shí)，對特定的設備或巡檢線(xiàn)路進(jìn)行特殊巡檢，有效降低工作人員安全風(fēng)險，真正實(shí)現變電站全天候檢測。

2 智能巡檢機器人使用現狀

2.1 機器人任務(wù)執行情況

機器人電量無(wú)法支持一次性對變電站的所有設備進(jìn)行所有項目巡檢，而且每執行一次巡檢任務(wù)后，機器人剩余電量非常少。為了保證機器人在巡檢工作之后還能留存一部分電量，我們將一次設備測溫任務(wù)分為三個(gè)區域，設備巡視任務(wù)分為三個(gè)區域，以 6 天為期限進(jìn)行巡視，檢查各個(gè)設備具體運行情況。

2.2 巡視替代情況

機器人在投運后，需要人工巡視對機器人采集的數據進(jìn)行驗證，而且機器人并不能完全檢查設備的全部問(wèn)題，例如瓷瓶裂紋等。同時(shí)當設備區有停電檢修作業(yè)時(shí)，全封閉圍欄阻斷機器人巡檢路線(xiàn)，導致機器人無(wú)法執行該設備區巡檢任務(wù)，就需要人工巡視。所以目前尚不能完全代替人工巡視。人工巡視作為機器人巡視的補充，可以合理地減少巡視的次數。

2.3 紅外測溫替代情況

機器人每次都是在固定的角度對設備進(jìn)行測溫，對于有些結構復雜的設備，無(wú)法對其所有的角度進(jìn)行測量，因此需要人工進(jìn)行測溫，保證不被遺漏。

2.4 特殊巡視替代情況

在特殊運行方式或惡劣天氣時(shí)，機器人可以代替人工對設備進(jìn)行檢測，能夠有效地降低安全風(fēng)險，減少運維人員時(shí)間。^[2] 

3 存在的問(wèn)題

3.1 巡檢任務(wù)不合理

目前編制使用的月度巡檢任務(wù)沒(méi)有突出重點(diǎn)，各部分功能均進(jìn)行了任務(wù)派發(fā)，表計讀數、開(kāi)關(guān)刀閘位置巡檢任務(wù)占比過(guò)大，并且準確率不高，導致使用效果不高。另外，如當日執行任務(wù)區域有檢修工作時(shí)，因安全措施道路封閉，機器人無(wú)法執行，如果運維人員未派發(fā)臨時(shí)任務(wù)，那么機器人當日就未運行，導致使用率降低。

3.2 日常管理不完善

班組對智能巡檢機器人的巡視、檢查不到位。機器人如出現故障，沒(méi)有及時(shí)發(fā)現并消除，就導致連續幾天未運行，使用率降低。運維人員在例行巡視時(shí)，未對巡檢報告進(jìn)行檢查，未能及時(shí)核實(shí)機器人發(fā)現的缺陷，導致使用效果不高。

3.3 巡檢數據及時(shí)性不高

目前 330 kV 變電站屬于無(wú)人值守變電站，運維人員巡視周期為 3 天一次，而智能巡檢機器人系統未接入內網(wǎng)，所以運維人員每隔三天才能到變電站檢查一次智能巡檢機器人系統數據，對于機器人巡檢結果掌握比較滯后，即時(shí)性差。

4 機器人應用優(yōu)化提升

4.1 優(yōu)化巡檢任務(wù)

4.1.1 巡檢周期安排

根據機器人運行情況及變電站設備特點(diǎn)，合理優(yōu)化巡檢任務(wù)，全面覆蓋并突出重點(diǎn)。^[3] 以該 330 kV 變電站為例，該變電站 330 kV 設備、110 kV 設備均為 GIS 設備，發(fā)熱缺陷少，主變及 35 kV 設備發(fā)熱缺陷較多，應作為測溫的重點(diǎn)增加任務(wù)頻次。每周對表計讀數抄錄、 開(kāi)關(guān)刀閘位置識別、外觀(guān)巡視做到全站覆蓋一次，其余任務(wù)均派為紅外測溫。根據紅外精確測溫要求，所有紅外測溫均安排在夜間執行，在滿(mǎn)足充電時(shí)間的要求下，白天空閑時(shí)間可安排其他任務(wù)。

4.1.2 結合月度檢修計劃，避開(kāi)檢修區域

根據月度停電檢修計劃，每月安排巡檢任務(wù)時(shí)，避開(kāi)當天有檢修任務(wù)的區域，避免因檢修工作導致機器人停運。

4.2 加強日常管理

4.2.1 將智能巡檢機器人運行情況及巡檢報告檢查納入例行巡視內容

根據無(wú)人值守站值班模式，運維人員每三天會(huì )對華嚴變電站進(jìn)行一次例行巡視，在例行巡視時(shí)，首先檢查機器人三天內的運行情況，瀏覽巡檢報告結果，對機器人檢測出的設備發(fā)熱、表計讀數異常等情況進(jìn)行登記、復核，及時(shí)發(fā)現并消除缺陷。如果發(fā)現機器人出現無(wú)法充電、未執行巡檢任務(wù)等故障，應盡快消除，縮短故障時(shí)間。將機器人的運行情況詳細計入交接班小結內，按值交接，確保增強機器人的使用效果，提高使用率。

4.2.2 設立設備主人

按照設備主人制，運維班組設立專(zhuān)人負責管理智能巡檢機器人，定期聯(lián)系廠(chǎng)家對其進(jìn)行維護，按時(shí)編寫(xiě)運行分析報告。

4.3 提高智能巡檢機器人應用即時(shí)性

將變電站智能巡檢系統接入內網(wǎng)，使智能巡檢機器人巡檢數據通過(guò)內網(wǎng)，及時(shí)傳送到變電站移動(dòng)作業(yè)平臺及其終端（PDA）、變電運維智能管控平臺及調度監控系統。運維人員通過(guò) PDA 隨時(shí)可以掌握機器人巡檢情況及設備狀態(tài)，便于運維人員及時(shí)掌握設備狀態(tài)，發(fā)現缺陷后盡早處理。通過(guò)接入智能管控平臺將巡檢發(fā)現的缺陷上送智能管控平臺，生成缺陷記錄，發(fā)送對應的檢修班組盡快消缺。調度監控也可通過(guò)接入的數據及時(shí)發(fā)現缺陷，提醒運維人員進(jìn)行檢查。

5 結語(yǔ)

智能巡檢機器人應用到變電站運維工作之中，能夠將自身的優(yōu)勢影響作用發(fā)揮出來(lái)，是具備良好功能特點(diǎn)的智能化設備條件。在進(jìn)行變電站運維管理階段，智能機器人的應用范圍逐漸擴大化，是實(shí)現無(wú)人值守管理目標的必要措施方法。不過(guò)在實(shí)際應用中，依然存在有不少缺陷和問(wèn)題，導致智能巡檢機器人的使用率低，使用效果不高，要求技術(shù)人員必須做好問(wèn)題的深入研究，找出其原因所在，然后采取切實(shí)有效的措施和方法來(lái)對提高使用率及使用效果，提高巡檢工作的效率，以此來(lái)推動(dòng)巡檢工作提質(zhì)增效。

參考文獻：

[1] 張成巍.智能巡檢機器人研究現狀與發(fā)展趨勢[J].電工文摘,2015 (1):9-12. 

[2] 李楊.智能巡檢機器人在變電站的應用分析[J].科技經(jīng)濟導刊, 2020,28(12):43.

[3] 趙琛,方圣,陳兆.無(wú)人值守變電站智能巡檢機器人的應用與運維 [J].安徽電力,2020(1):32-34.

(注：本文轉自《電子產(chǎn)品世界》2022年6月期)