劉炳榮

摘 要：當(dāng)前我國的電力企業(yè)，已經(jīng)開始越來越多的認(rèn)識到機(jī)器人技術(shù)在巡檢電力系統(tǒng)過程中的便捷性及重要性。本文在分析電力市場中機(jī)器人研發(fā)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，展望了電力市場中機(jī)器人未來在技術(shù)的升級、性能的提升、功能的完善等方面的發(fā)展前景，希望能夠?yàn)殡娏I(yè)人士運(yùn)用機(jī)器人開展電力系統(tǒng)巡檢與維修的工作提供一些參考，借以不斷提升電力企業(yè)技術(shù)化操作的水平。

關(guān)鍵詞：機(jī)器巡檢；噪音采集；圖像傳播

中圖分類號：TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0181-02

近些年來，我國的電力市場呈智能化發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)開始在電力行業(yè)中得到應(yīng)用，提升了電力企業(yè)的信息化技術(shù)水平。機(jī)器人技術(shù)作為高新技術(shù)的主要代表，一直是各國進(jìn)行科技研發(fā)的重點(diǎn)工作，并且科學(xué)技術(shù)有著第一生產(chǎn)力的重要價(jià)值，無疑能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的完善提供重要的技術(shù)助力，并且還能更新電力系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)備。由此，研究機(jī)器人在電力市場中的研發(fā)現(xiàn)狀以及未來前景，具有重要的意義。

1 淺析電力市場中機(jī)器人的研發(fā)現(xiàn)狀

以往電力企業(yè)在巡檢變電站時(shí)主要運(yùn)用人工巡檢的方法，具有專業(yè)電力技術(shù)知識以及豐富經(jīng)驗(yàn)的電力技術(shù)人員主要運(yùn)用感官來檢查電力系統(tǒng)的配套儀器，往往會簡單分析電力設(shè)備是否存在缺陷，是一項(xiàng)需要經(jīng)過多重檢測環(huán)節(jié)而且強(qiáng)度比較大的工作環(huán)節(jié)，而且往往存在著較強(qiáng)的主觀性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及監(jiān)控技術(shù)的推廣應(yīng)用，當(dāng)前不少電力企業(yè)已經(jīng)開始嘗試使用能夠具有巡檢功能的機(jī)器人，代替人力來巡檢變電站的運(yùn)行狀況以及設(shè)備的損耗狀況，機(jī)器人系統(tǒng)的高科技化使得其具有便捷的控制方式，能夠在無人值班的情況下對電力企業(yè)戶外的高壓設(shè)備進(jìn)行巡檢，從而節(jié)省大量的人力消耗，提高了電力企業(yè)的工作效率，在維護(hù)電力系統(tǒng)設(shè)備安全方便能夠起到一定的保障作用。

我國電力市場應(yīng)用機(jī)器人的技術(shù)起步較晚，目前國家電網(wǎng)公司已經(jīng)建立了專門研究電力機(jī)器人的科研實(shí)驗(yàn)室，目的就是研發(fā)能夠適應(yīng)我國電力發(fā)展?fàn)顩r的機(jī)器人，從而推廣使用到我國的電力企業(yè)中，促使我國電力行業(yè)的技術(shù)水平得以提升。在大量的人力物力投入后，我國當(dāng)前已經(jīng)在變電站巡檢機(jī)器人、高壓帶電作業(yè)機(jī)器人等機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)方面取得了一定成效，在2005年就已經(jīng)有長青變電站投入使用了巡檢機(jī)器人樣機(jī)，并且在應(yīng)用的多年時(shí)間中，一直在努力創(chuàng)新機(jī)器人檢測的技術(shù)水平，從而不斷為我國電力行業(yè)的機(jī)器人研發(fā)技術(shù)發(fā)展提供技術(shù)上的借鑒。

2 展望電力機(jī)器人在電力市場的前景

2.1 電力機(jī)器人技術(shù)的升級

現(xiàn)代社會中最重要的運(yùn)行系統(tǒng)就是電力系統(tǒng)，國民的生產(chǎn)生活都離不開運(yùn)行流暢的電力系統(tǒng)提供的保障，這同樣也使得電力系統(tǒng)變成了最復(fù)雜的工程系統(tǒng)。其中電力系統(tǒng)中光是主要系統(tǒng)就已經(jīng)包括發(fā)電廠、輸電線、變電所、配電系統(tǒng)等，復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也就對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成了極高的負(fù)荷，導(dǎo)致電力系統(tǒng)較容易出現(xiàn)故障。電力系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的工作，涉及到內(nèi)部各種結(jié)構(gòu)的正常運(yùn)行，也涉及到人們生產(chǎn)生活的正常用電，所以應(yīng)當(dāng)注意加強(qiáng)對變電及輸電系統(tǒng)的巡檢和修護(hù)，重視應(yīng)用當(dāng)前電力市場中已經(jīng)得到廣泛使用并且能夠完成巡檢變電站工作的機(jī)器人。例如：圭峰站擁有220kV的線路，在一次線路復(fù)電后首次嘗試使用了具有巡檢功能的巡檢機(jī)器人，開展對于圭峰古甲線的巡檢工作（如圖1）。

巡檢的主要工作是對系統(tǒng)進(jìn)行紅外線測溫、監(jiān)視，并記錄其中的開關(guān)SF6壓力，檢測電力系統(tǒng)中避雷器是否存在著泄露電流的情況，并且對線路的PT油位進(jìn)行監(jiān)視。圭峰站首次使用機(jī)器人進(jìn)行巡檢工作，大大提升了線路巡檢工作的效率，將巡檢的時(shí)間縮減到了35分鐘以內(nèi)，并且高效完成了90個(gè)檢測點(diǎn)的巡檢任務(wù)，節(jié)省了圭峰站大量的人力物力。而且，圭峰站在首次使用巡檢機(jī)器人時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了對于機(jī)器人巡檢路線的全程監(jiān)控，也就是說機(jī)器人在此次巡檢工作所到之處，技術(shù)人員都能在后臺電腦中相應(yīng)進(jìn)行二次的人力檢查，達(dá)到了事半功倍的效果。巡檢機(jī)器人在完成巡檢任務(wù)后就會自動會充電器進(jìn)行充電，此時(shí)機(jī)器人內(nèi)部的系統(tǒng)就會自動生成此次過程的全程巡檢報(bào)告，充分體現(xiàn)了機(jī)器人在進(jìn)行變電站巡檢工作上的先進(jìn)性。

2.2 電力機(jī)器人性能的提升

電力系統(tǒng)的巡檢機(jī)器人所具有的便捷控制和運(yùn)行方式，為變電站的安全運(yùn)行提供了良好的技術(shù)保障，有效的提升了電力系統(tǒng)的巡檢效率。未來電力系統(tǒng)中應(yīng)用的機(jī)器人的功能將會更加完善，自身能夠運(yùn)用無軌的導(dǎo)航方法，實(shí)現(xiàn)對于三維空間的定位，而且還能夠根據(jù)技術(shù)人員預(yù)先設(shè)定好的指定路線行走，在行走過程中做到對相應(yīng)路線的巡檢，并且技術(shù)人員還能夠通過電腦來命令機(jī)器人停止行走。在機(jī)器人的巡檢工作已經(jīng)積累到一段時(shí)間后，技術(shù)人員就應(yīng)當(dāng)為機(jī)器人配置具有導(dǎo)航功能的地圖，以便機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)自動的規(guī)劃路徑功能，并且巡檢任務(wù)還要具有動態(tài)化特征，也就是當(dāng)巡檢環(huán)境突然發(fā)生變動時(shí)，為了避免導(dǎo)航及定位被干擾，應(yīng)當(dāng)對行走路徑的地圖進(jìn)行調(diào)整。

其次，未來電力系統(tǒng)的機(jī)器人還會完善檢測的功能，主要包括對于可見光的檢測和對于紅外的檢測，其中對于可見光的檢測主要包括對可見光攝像機(jī)、設(shè)備外觀以及開關(guān)分合狀態(tài)的信息進(jìn)行整合，并且及時(shí)將視頻上傳到技術(shù)人員的監(jiān)控電腦系統(tǒng)中，還要配備較高的分辨率，方便技術(shù)人員進(jìn)行清晰的辨認(rèn)。另外，機(jī)器人還應(yīng)當(dāng)具有檢測噪聲的功能，在進(jìn)行巡檢時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)為機(jī)器人配備噪音采集的設(shè)備，并且確保機(jī)器人上傳電腦監(jiān)控系統(tǒng)的功能完好無損，以便及時(shí)對信息進(jìn)行分析。機(jī)器人在巡檢時(shí)還應(yīng)當(dāng)能夠?qū)υ谶^程中采集到的設(shè)備運(yùn)行聲音進(jìn)行存儲，并保存完整清晰的音頻信息上傳到監(jiān)控系統(tǒng)，確保對講功能能夠正常運(yùn)行，不會對電力設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生。

2.3 電力機(jī)器人功能的完善

未來電力系統(tǒng)機(jī)器人的功能將會更加完善，能夠真正切合我國電力行業(yè)的發(fā)展情況。電力系統(tǒng)中所應(yīng)用的機(jī)器人應(yīng)當(dāng)具備高級組合的功能，也就是能夠具備圖像傳播及語音傳輸?shù)碾p重功能，在巡檢過程中一旦發(fā)生設(shè)備故障問題可以及時(shí)實(shí)現(xiàn)作業(yè)方案的指導(dǎo)。并且變電站內(nèi)部的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)與機(jī)器人的音像傳輸系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同聯(lián)動，在機(jī)器人檢查設(shè)備性能時(shí)，能夠做到為監(jiān)控系統(tǒng)端實(shí)時(shí)傳輸音像信息，并且還能夠通過圖像自動識別斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的狀況。其次，未來每個(gè)變電站中都將有不少于兩臺的機(jī)器人進(jìn)行協(xié)同合作，進(jìn)而在大面積變電站中，實(shí)現(xiàn)對于多臺操作機(jī)器的快速巡檢，順利實(shí)現(xiàn)一站多機(jī)的功能。電力機(jī)器人未來不僅要實(shí)現(xiàn)功能的完善化，還要實(shí)現(xiàn)功能的細(xì)化，在巡檢導(dǎo)航中要確保定位的誤差不大于±10mm，并且要具有移動的靈活性能，比如在遇到不同的地形時(shí)，應(yīng)當(dāng)靈活的選擇直行、轉(zhuǎn)彎或是爬坡等基本運(yùn)動功能，最好采用移動便捷的四驅(qū)驅(qū)動方式。

技術(shù)人員要對機(jī)器人在水平地面上的移動速度進(jìn)行控制，最快速度也不能小于1.2m/s，而機(jī)器人則應(yīng)當(dāng)做到將自己的移動速度控制在1m/s內(nèi)，對于最大移動速度的控制有助于機(jī)器人實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)彎的功能。另外，未來電力系統(tǒng)中應(yīng)用的機(jī)器人會具有更強(qiáng)的可靠性，在充電8h后就要保持運(yùn)行性能的穩(wěn)定性，將能夠正常運(yùn)行的工作時(shí)間保持在3000h左右，并且在運(yùn)行期間保持整體的穩(wěn)定，應(yīng)當(dāng)避免時(shí)常出現(xiàn)故障情況的發(fā)生。當(dāng)然，未來機(jī)器人在性能穩(wěn)定且功能強(qiáng)大的前提下，也考驗(yàn)著技術(shù)人員的保障水平，平時(shí)要注意加強(qiáng)對于機(jī)器人充電室的檢查，確保能夠?yàn)闄C(jī)器人提供全天候的充電條件，并且室內(nèi)配備的設(shè)備裝置應(yīng)當(dāng)具有不滲水的性質(zhì)，避免機(jī)器人因受潮而出現(xiàn)故障。

3 結(jié)語

總而言之，機(jī)器人在我國電力市場具有廣闊的發(fā)展前景，在未來的很長一段時(shí)間內(nèi)，我國電力市場中的電力企業(yè)都會認(rèn)識到機(jī)器人在進(jìn)行電力設(shè)備檢修與維修過程中的優(yōu)勢，從而大量投入人力與資金用以提升機(jī)器人的靈活性及可靠性能，促使機(jī)器人在發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障與回饋設(shè)備故障方面的性能得以提升，不斷滿足電力系統(tǒng)復(fù)雜的運(yùn)行情況，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行中的技術(shù)水平。