变电站智能巡检机器人系统的研发与应用研究

变电站智能巡检机器人系统的研发与应用研究

李善刚李晓东

（陕西省电力公司安康供电公司变电运维室陕西安康725000）

摘要：随着我国社会经济的迅速发展，人民的生活质量得到了明显的提升，对于电力的需求也在逐渐增加，这就给电力企业的管理工作带来了巨大的挑战，进行电力工作智能化的改进势在必行。本文主要阐述了变电站智能巡检机器人系统的研发与应用研究。

关键词：变电站；智能巡检机器人；研究

电力资源是现代化建设过程中不可或缺的重要资源。近几年来，我国正在大力推行智能化电网的建设工作，取得了傲人的成果。然而，一部分电力企业的巡检工作仍旧采用传统的人工模式，很难保证巡检工作的质量与效率。变电站作为电力系统中的重要组成部分，其巡检工作更需引起人们的注意。因此，利用智能巡检机器人进行变电站的巡检工作，对于智能化电网的发展具有极为重要的现实意义。

一、研发变电站智能巡检机器人的重要性

随着我国现代化信息技术的迅猛发展，机器人技术得到了极大的进步，现如今，各行各业中都已逐渐使用智能机器人代替传统的人工作业进行生产管理活动。电力行业作为推动社会经济发展的关键产业，也必须顺应时代发展的潮流，在工作中应用智能机器人代替传统的人工作业模式。在变电站的巡检工作中，利用智能机器人能够大大提升工作的效率与质量。智能机器人能够搭载多种智能工具，完成对变电站设备运行状态的实时检测，在获取变电设备的相关数据信息之后，智能机器人借助装备的计算机系统可以对相关的数据进行分析处理并上传至管理中心，使变电站的管理人员及时掌握电力设备的运行情况，一旦变电站的设备发生故障，机器人能够自动做出判断并采取初步的干预措施，同时向变电站管理人员发出警报信号，使工作人员能够第一时间了解发生故障的位置并迅速赶往现场。与此同时，智能机器人能够分析设备发生故障的原因，为检修人员提供切实的数据基础，使其能够设计出科学合理的检修方案，极大的降低了变电站设备故障的危害，进而提升变电站管理工作的质量，为电力行业的发展创造了条件。

现如今，我国智能化电网的研究工作正在如火如荼的开展，在变电站的巡检工作中引入智能机器人，能够从根本上提升变电站的管理水平，排除了人为因素对于变电站管理工作的影响，以先进的技术手段提升了变电站巡检工作的效率以及数据收集的速度，工作人员在电力设备发生故障时能够迅速做出反应，降低了电力企业的经济损失。不仅如此，智能机器人克服了人工巡检对于工作时间的要求，能够实现24小时的不间断工作，对于我国电力事业的发展百利而无一害。

二、变电站智能巡检机器人系统的构建

变电站智能巡检机器人的系统主要由两部分组成，首先是智能巡检机器人本身，其次是远程管理与监控中心。其中，智能巡检机器人负责现场工作，而远程管理与监控中心负责在远程对智能巡检机器人的工作进行协助，对机器人传输的变电站数据信息进行汇总整理，并在发生意外情况时进行妥善的处理。

（一）变电站智能巡检机器人

变电站智能巡检机器人装备了多种高科技设备，例如高清摄像头、红外线热成像仪、音频接受设备、3D激光雷达、微型计算机以及数据传输装置等一系列设备，实现对于变电站设备运作环境以及运行状态的自动监测。

1.视频分析系统

变电站智能巡检机器人借助搭载的高清摄像机对变电站设备的运行状况进行拍摄，并将视频内容上传至监控中心，同时，智能机器人能够借助微型计算机对视频的内容进行分析，能够确认电力设备是否存在老化磨损、仪表数值是否正常、刀闸是否保持闭合或者断开，无需人为进行干预。

2.红外普测系统

变电站的电力设备在长期运转的过程中，一部分电能会转化为热能，致使设备发热，如果温度超出了电力设备的额定范围，就会导致设备因高热而发生故障，严重时会引发猛烈的火灾。变电站智能巡检机器人装备了红外线热成像仪，能够对变电站设备运行现场的温度情况进行监测，并实时显示影像中温度最高点区域及温度值，对数据进行自动分析判断，及时反映设备过热的情况，避免安全事故的发生。

3.声音监测系统

变电站智能巡检机器人装备了高精度的音频检测设备，能够准确采集变电站设备运行场地的音频信息，并且能够有效避免环境中各类噪音的干扰。

4.导航系统

变电站智能巡检机器人采用的是无轨化3D激光导航，具备三维空间定位能力，能够按照预先设定的路线和停靠位置进行自主行走和停靠，达到机器人精确定位。

5.电源系统

变电站智能巡检机器人是一种需要进行远程操作的无线设备，因此需要搭载专用的电源设备提供机器人运作所需要的能源。通常情况下变电站智能巡检机器人使用的是大功率的直流电池，并且具有自动充电功能，根据预先植入的程序，机器人在电量不足时能够自行寻找到充电点，待充电完成后继续进行巡检工作。

（二）远程管理与监控中心

远程管理与监控中心配置了大型服务器，主要负责对变电站智能巡检机器人传输的数据信息进行接收与存储，工作人员借助计算机设备就能够实现对于变电站设备运行情况的监控。

三、变电站智能巡检机器人的功能

（一）机器人本体功能

智能巡检机器人具备多种功能，首先是安全防护功能，在行走过程中遇到障碍物能及时停止，障碍物清除后后恢复行走；其次是告警功能，机器人通信中断、接收的内容异常等情况下，上送告警信息；然后是图像远传功能，能够将可见光视频以及红外影像进行全向、实时传输，可实现就地或远程视频巡视和作业指导；还包括数据读取功能，对采集高清点位精确读数，分析红外热图从而得出温度信息；最后是报表功能，能自动生成设备缺陷报表、巡检任务报表等功能，并提供历史曲线展示功能，查询功能。

（二）进行高危工作

变电站的一部分电力设备的运行时的电压非常高，如果采用人工巡检的模式，一旦操作不慎很容易引发安全事故，严重威胁着电力工作者的生命安全。变电站智能巡检机器人能够进入危险区域进行巡检工作，消除了人工巡检的危险性。

（三）应急处理

在变电站发生事故时，智能巡检机器人能够第一时间深入事故现场，收集现场的信息并向控制中心进行传递，并对发生故障的设备进行检修，将故障原因发送给管理人员，以便维修人员制定合理的抢救方案，提升了变电站事故处理的效率与科学性。

四、结束语

变电站是电力系统的重要组成部分，保证变电站电力设备的稳定运行对于电力企业的正常供电起着极为重要作用，因此必须做好变电站的巡检工作。随着电网智能化改革的逐渐深入，电力企业应紧随时代发展的步伐，大力开展变电站智能巡检机器人系统的研发与应用，提升变电站管理工作的质量，为我国的现代化建设提供更加优质的服务。

参考文献：

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[2]陈天宇.智能变电站巡检机器人研制及应用[J].现代国企研究，2018（24）：170.

[3]陈红强.智能巡检机器人在变电站中的应用[J].中国安防，2018（11）：57-61.