劉濱　孫坡　度薇

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)供電企業(yè)的可靠性要求也日益增強(qiáng)。國(guó)家電網(wǎng)公司為了保證設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，提出了狀態(tài)檢修。而對(duì)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行在線紅外測(cè)溫，是狀態(tài)檢修的技術(shù)保證之一。

關(guān)鍵詞：變電站；機(jī)器人；自動(dòng)測(cè)溫

1現(xiàn)狀調(diào)查

目前電力企業(yè)國(guó)內(nèi)變電站設(shè)備測(cè)溫存在三種測(cè)溫方式

（1）人工手持紅外成像儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，工作繁重，受環(huán)境影響較大，且進(jìn)入設(shè)備區(qū)潛在不安全因素，容易出現(xiàn)漏檢、判斷不準(zhǔn)確和記錄的數(shù)據(jù)量少現(xiàn)象。不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，可能引發(fā)設(shè)備事故造成大面積停電，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）多點(diǎn)固定式安裝紅外監(jiān)測(cè)，安裝時(shí)需要對(duì)部分設(shè)備進(jìn)行停電，滿足所有變電站設(shè)備測(cè)溫要求時(shí)需要安裝監(jiān)測(cè)點(diǎn)較多，需要購(gòu)置的紅外測(cè)溫設(shè)備較多費(fèi)用較高，變電站增容擴(kuò)建時(shí)對(duì)其影響較大需要重新配置，在室外長(zhǎng)時(shí)間受環(huán)境影響較大。

（3）設(shè)備關(guān)鍵點(diǎn)加裝溫度傳感器監(jiān)測(cè)，安裝時(shí)需要對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行停電，只能對(duì)關(guān)鍵設(shè)備及接觸點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)溫度傳感器有損壞時(shí)必須停電維修否則失去對(duì)設(shè)備監(jiān)測(cè)，變電站增容擴(kuò)建時(shí)需要重新配置，在室外長(zhǎng)時(shí)間受環(huán)境影響較大。

2設(shè)計(jì)思路及改進(jìn)方法

本文提供一種變電站軌道機(jī)器人自動(dòng)測(cè)溫裝置包括紅外測(cè)溫成像儀、多關(guān)節(jié)數(shù)字云臺(tái)、通信系統(tǒng)等三部分組成。以具有三關(guān)節(jié)的紅外測(cè)溫儀及數(shù)字云臺(tái)（自動(dòng)機(jī)器人）、專用軌道、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)為核心，研制變電站軌道機(jī)器人自動(dòng)測(cè)溫裝置，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)測(cè)溫，克服了人工巡檢及常規(guī)在線巡檢測(cè)溫的不足與局限，大大提高變電站運(yùn)行的安全性和可靠性。選取的材料容易購(gòu)買且價(jià)格不高，容易普遍推廣和試驗(yàn)驗(yàn)證。

附圖說(shuō)明：（如圖1，圖2，圖3）

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步地說(shuō)明：

四輪小車，包括驅(qū)動(dòng)輪和導(dǎo)向輪，分別由直流伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)。小車安裝有紅外成像儀和左右、上下都能旋轉(zhuǎn)的全方位云臺(tái)。小車及云臺(tái)的運(yùn)動(dòng)由DSP控制，溫度采集、存儲(chǔ)及無(wú)線傳輸由單片機(jī)完成，DSP與單片機(jī)相互通信。

根據(jù)變電站設(shè)備布置情況結(jié)合以后大修、技改所需活動(dòng)范圍，鋪設(shè)專用軌道，已保證所有的測(cè)溫點(diǎn)都能夠得到巡視，有效避免小車受到天氣、雨雪、覆冰、大風(fēng)造成的樹枝及雜物、施工造成的地面破壞帶來(lái)的影響，保證了小車長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行。控制三關(guān)節(jié)的紅外測(cè)溫?cái)?shù)字云臺(tái)的轉(zhuǎn)角，可實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備位置發(fā)熱點(diǎn)的測(cè)溫，溫度信息及異常溫度成像可通過(guò)紅外成像儀的485接口傳到小車內(nèi)單片機(jī)。我們?cè)O(shè)計(jì)是將溫度、異常溫度成像及發(fā)熱點(diǎn)位置，通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)傳到后臺(tái)計(jì)算機(jī)，小車接收部件還能接收運(yùn)行人員發(fā)來(lái)的遙控指令，執(zhí)行指定操作。

小車具有自充電功能，采用常規(guī)的接觸式充電，由于小車完成巡檢后，每次返回到起點(diǎn)，專用軌道保證小車或送電裝置的機(jī)械手臂精確定位，將充電頭與小車受電端準(zhǔn)確連接。

具體實(shí)施過(guò)程：

本實(shí)用新型提供了一種變電站軌道機(jī)器人自動(dòng)測(cè)溫裝置。首先根據(jù)變電站電力設(shè)備的位置，建立各測(cè)溫點(diǎn)的空間坐標(biāo)體系，以此空間坐標(biāo)體系為基礎(chǔ)，結(jié)合變電站設(shè)備布置情況及大修、技改所需活動(dòng)范圍，研究最優(yōu)路徑規(guī)劃方法，鋪設(shè)專用軌道，確定紅外測(cè)溫成像裝置（機(jī)器人）的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)計(jì)安裝紅外測(cè)溫成像儀的運(yùn)動(dòng)小車及小車控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，確定裝置形狀與尺寸、各零部件的布置、伺服電機(jī)功率、控制方式以及對(duì)雨雪的防護(hù)，以保證獲得結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作靈活、安全可靠的高性能自動(dòng)測(cè)溫成像裝置（機(jī)器人）。

3改進(jìn)效果

該實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下自動(dòng)溫度巡檢測(cè)量，不受被測(cè)點(diǎn)設(shè)置限制，不受氣候影響，可以全面代替人工測(cè)溫，實(shí)現(xiàn)全年365天不間斷全天候測(cè)溫，實(shí)時(shí)向運(yùn)行人員傳遞變電設(shè)備在線溫度數(shù)據(jù)，確?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備持續(xù)、安全、有效地運(yùn)行。安裝、維護(hù)時(shí)無(wú)需將變電設(shè)備停電，從而提高了運(yùn)維人員安全性及供電可靠性；只需購(gòu)買一個(gè)紅外測(cè)溫探頭，即可實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備所有測(cè)溫，節(jié)省了紅外測(cè)溫設(shè)備的投資。當(dāng)變電站擴(kuò)建增容時(shí)，只需延長(zhǎng)軌道及增加觀測(cè)點(diǎn)就滿足需要，具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果良好。并取得了國(guó)家專利證書。endprint