國網(wǎng)阜陽供電公司 彭 林 王紹亞

巡檢機(jī)器人在無人值守變電站的應(yīng)用探究

國網(wǎng)阜陽供電公司 彭 林 王紹亞

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，再加上國家對電網(wǎng)發(fā)展的大力支持，電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度也不斷提升，變電站巡檢由原先的人工巡檢逐漸向無人巡檢方向轉(zhuǎn)變。基于此，本文將對無人值守變電站巡檢機(jī)器人的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望能夠?qū)窈蟮挠嘘P(guān)研究提供一定的借鑒意義。

巡檢機(jī)器人；無人值守；變電站

變電站電力設(shè)備巡檢工作是值班人員每天必須進(jìn)行的任務(wù)，但是實(shí)施起來工作量大，工作人員的技術(shù)水平也參差不齊，在加上部分值班缺乏責(zé)任心，導(dǎo)致變電站的日常巡檢維護(hù)工作得不到有效保證，很容易出現(xiàn)設(shè)備異常，如果處理不及時(shí)，將會帶來嚴(yán)重的損失。為了確保變電站設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)行，無人值守變電站逐漸出現(xiàn)，并且山西作為第一個(gè)智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用試點(diǎn)，取得了很好的檢測效果，但同樣也存在不足之處。因此，對無人值守變電站機(jī)器人巡檢應(yīng)用進(jìn)行探討。

1.無人值守變電站巡檢機(jī)器人的功能及其運(yùn)行方式

機(jī)器人應(yīng)用在無人值守變電站能夠?qū)崿F(xiàn)對站內(nèi)一次設(shè)備進(jìn)行紅外測溫和表計(jì)巡視。雖然機(jī)器人不能夠自主對設(shè)備外觀是否損壞、設(shè)備是否遭受污染等異常情況進(jìn)行判斷，但是機(jī)器人在巡檢過程中可以將觀測到的數(shù)據(jù)及結(jié)果上傳到客戶端，工作人員收到數(shù)據(jù)信息之后再進(jìn)行判斷[1]。以安徽阜陽500KV變電站機(jī)器人的運(yùn)行方式為例，巡檢機(jī)器人每天白天對設(shè)備進(jìn)行以此巡檢，主要巡檢的內(nèi)容有斷路器SF6避雷器的動(dòng)作次數(shù)和泄漏電流、電流互感器油位計(jì)、斷路器和隔離開關(guān)的分合指示以及主變溫度計(jì)和油位表等設(shè)備。晚間工作的時(shí)候則對設(shè)備進(jìn)行紅外線測溫。根據(jù)變電站內(nèi)的不同電壓等級將巡檢區(qū)域分為多個(gè)部分，并在幾天之內(nèi)進(jìn)行一次完整的全面巡視和紅外測溫[2]。但是在實(shí)際巡查過程中，如果有需要?jiǎng)t可以對巡檢次數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，加強(qiáng)重點(diǎn)設(shè)備的巡視和紅外測溫的次數(shù)。

2.無人值守變電站巡檢機(jī)器人工作方式的改進(jìn)及管理

科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步使得越來越多的無人值守變電站投入運(yùn)行，這也在很大程度上加大了對機(jī)器人的需求。無人值守變電站在使用機(jī)器人的過程中，需要從場地的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，機(jī)器人現(xiàn)場運(yùn)行調(diào)試在到機(jī)器人的穩(wěn)定運(yùn)行，無論哪一個(gè)環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格把關(guān)。而要想實(shí)現(xiàn)對各個(gè)環(huán)節(jié)的嚴(yán)格把控，就必須建立起科學(xué)高效的管理方法和體系。

2.1 設(shè)立機(jī)器人管理崗位，負(fù)責(zé)機(jī)器人的日常維護(hù)工作

機(jī)器人管理員必須維護(hù)好機(jī)器人的日常運(yùn)行，制定好科學(xué)合理的巡檢計(jì)劃表，安排好機(jī)器人的巡檢工作，統(tǒng)計(jì)和分析機(jī)器人的巡視結(jié)果，對整理出來數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行歸檔，及時(shí)復(fù)核機(jī)器人發(fā)現(xiàn)的異常情況。此外，機(jī)器人管理員還應(yīng)當(dāng)定期對機(jī)器人進(jìn)行全身檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)器人的隱患，對機(jī)器人存在的故障或者問題及時(shí)處理，確保機(jī)器人工作的正常。

2.2 建立機(jī)器人運(yùn)行周報(bào)和月報(bào)制度

機(jī)器人管理員必須定期對變電站機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行總結(jié)，并且統(tǒng)計(jì)和分析變電站機(jī)器人巡檢結(jié)果，密切關(guān)注機(jī)器人的運(yùn)行狀況、每周的工作情況、運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題以及機(jī)器人巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)的設(shè)備異常情況，然后每周將這些情況報(bào)告給機(jī)器人技術(shù)攻關(guān)人員。同時(shí)，機(jī)器人管理員還要總結(jié)本月自身的工作情況和機(jī)器人的運(yùn)行情況，并制定下一階段的工作計(jì)劃，技術(shù)攻關(guān)小組的工作人員應(yīng)當(dāng)對機(jī)器人管理員匯報(bào)的工作情況及時(shí)進(jìn)行整理，指出機(jī)器人管理員工作過程中存在的問題，并指導(dǎo)機(jī)器人管理員工作的改進(jìn)，布置應(yīng)該注意的重點(diǎn)工作。

2.3 組織好機(jī)器人的培訓(xùn)工作，學(xué)習(xí)維護(hù)機(jī)器人

機(jī)器人管理人員需要積極學(xué)習(xí)機(jī)器人的管理知識，不但要向廠家積極學(xué)習(xí)機(jī)器人的業(yè)務(wù)技能，還應(yīng)當(dāng)熟悉公關(guān)組下發(fā)的管理制度，同時(shí)還要擔(dān)負(fù)起站內(nèi)運(yùn)維人員的培訓(xùn)工作[3]。作為一名機(jī)器人管理員必須精通機(jī)器人的基本操作，熟悉機(jī)器人的各項(xiàng)功能使用，還要對基本的使用規(guī)范和注意事項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)了解。當(dāng)然，機(jī)器人管理人員還應(yīng)當(dāng)對機(jī)器人所巡檢的設(shè)備項(xiàng)目了解充分，并對檢查出的故障特征及日常維護(hù)方法要有充分掌握。

2.4 同廠家密切聯(lián)系，共同對巡檢機(jī)器人進(jìn)行維護(hù)

機(jī)器人廠家應(yīng)當(dāng)提供充分的技術(shù)資料，并且定期組織技術(shù)培訓(xùn)，使得無人變電站機(jī)器人管理員能夠掌握基本的運(yùn)維技能，機(jī)器人如果在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)了任何突發(fā)狀況也要及時(shí)向廠家反映，并與廠家共同解決機(jī)器人運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題。此外，廠家還需要及時(shí)對機(jī)器人管理人員反映的問題給予及時(shí)的答復(fù)，對機(jī)器人的相關(guān)軟件進(jìn)行升級和創(chuàng)新，提高機(jī)器人的產(chǎn)品質(zhì)量。

3.機(jī)器人自身功能應(yīng)當(dāng)不斷改進(jìn)和加強(qiáng)

除了上文提到的加強(qiáng)對機(jī)器人的管理維護(hù)之外，還應(yīng)當(dāng)考慮機(jī)器人自身的功能狀況，廠家根據(jù)機(jī)器人實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題不斷分析和改進(jìn)，從而提升機(jī)器人的功能，擴(kuò)大機(jī)器人的應(yīng)用方范圍。

3.1 改進(jìn)對滿油位的識別

現(xiàn)階段，機(jī)器人在對油位加以識別的時(shí)候一般是以油面來區(qū)分有油和無油，從而運(yùn)算出油位的百分比。就主變瓦斯繼電器集氣盒，如果運(yùn)行正常，那么集氣盒中不會出現(xiàn)氣體，變壓器油滿存與集氣盒中，這個(gè)時(shí)候機(jī)器人對于油位的識別應(yīng)當(dāng)為100%，如果低于100%，那么就說明不正常，如圖1所示。

3.2 針對表計(jì)指針微笑變化的識別

技術(shù)人員在對表計(jì)建模的時(shí)候，若表計(jì)指針沒有出現(xiàn)變化或者出現(xiàn)的變化很小，則很有可能造成建模不準(zhǔn)確的情況出現(xiàn)，最終則會使得機(jī)器人面對發(fā)生改變較大的真實(shí)指針時(shí)無法識別[4]。比如，某斷路器SF6壓力一直保持在0.6MPa，如果壓力突然下降到0.5MPa，機(jī)器人將識別不出發(fā)生的變化，導(dǎo)致識別不了異常狀況。

圖1 機(jī)器人識別瓦斯集氣盒的結(jié)果(機(jī)器人識別結(jié)果為98.99%，實(shí)際為100%)

3.3 增加復(fù)位功能，使機(jī)器人能夠自動(dòng)復(fù)位簡單故障

機(jī)器人在運(yùn)行過程中，如果遇到簡單的故障自身不會處理的話，如果管理人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人將會長時(shí)間停在固定位置，隨著時(shí)間的推移，機(jī)器人的電量將會消耗殆盡，最終只能有管理人員推回充電房，這樣不但增加了管理人員的工作負(fù)擔(dān)，還降低了電池的使用壽命。如果增加了復(fù)位設(shè)置的話，機(jī)器人自身可以自動(dòng)復(fù)位來解除故障。

3.4 提高機(jī)器人的智能水平

現(xiàn)階段，無人值守變電站使用機(jī)器人巡檢其功能主要表現(xiàn)在表計(jì)、設(shè)備的外觀巡視以及紅外測溫兩個(gè)部分，在分析主變壓器噪聲這一塊不具備很強(qiáng)的共能。所以，如果機(jī)器人能在這一方面的功能有所提高，那么機(jī)器人的巡檢工作質(zhì)量將會更高。

4.結(jié)語

總而言之，機(jī)器人在無人值守變電站的使用越來越頻繁，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，機(jī)器人的應(yīng)用范圍將會更加廣泛。因此，提高對機(jī)器人的管理，改進(jìn)機(jī)器人的功能將會使得機(jī)器人巡檢工作發(fā)揮更大的作用，從而使得運(yùn)維人員能夠?qū)⒏嗟木ο脑谶\(yùn)維一體化業(yè)務(wù)中去。

[1]魏鵬,張志強(qiáng),張春熹,等.無人值守變電站巡檢機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)研究[J].自動(dòng)化與儀表,2014,12(07):5-8.

[2]劉越凡,葉海彬,劉凱.巡檢機(jī)器人在500kV無人值守變電站的應(yīng)用研究[J].供用電,2016,24(09):69-72.

[3]胡啟明,胡潤滋,周平.變電站巡檢機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)[J].華中電力,2015,12(05):36-39.

[4]唐茂林,董沆,馬向澤.基于導(dǎo)航識別和紅外成像的變電站機(jī)器人巡檢[J].寧夏電力,2013,17(060:19-22.