李德新

（四川長虹電子控股集團有限公司能源動力運營中心，四川 綿陽621000）

1 引言

自從我國進入新時代發(fā)展的過程中，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)對人們的日常工作和生活產(chǎn)生了相當大的意義，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)改革過程中也扮演著重要的角色。為了保證我國電力事業(yè)能夠安全、穩(wěn)定地運行，就需要對變電站的室內(nèi)環(huán)境和物質(zhì)構(gòu)成做好一定的完善，例如，研究其較為復雜的空間環(huán)境和較強的電磁干擾問題，設(shè)計出一套變電站室內(nèi)巡檢機器人系統(tǒng)，從而有效地避免該環(huán)境對人體所造成的傷害，而且還能夠借助智能機器人更好地優(yōu)化相應的專業(yè)工作。

2 研究變電站室內(nèi)巡檢機器人系統(tǒng)的意義

在我國現(xiàn)階段的電力事業(yè)發(fā)展過程中，已投運17 個跨區(qū)直流輸電工程，建設(shè)了31 座換流站，這無疑對變電站的工作運行和維護提出了更高的要求[1]。在我國現(xiàn)階段“互聯(lián)網(wǎng)+”的社會趨勢發(fā)展過程中，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、自動化等領(lǐng)域已經(jīng)迎來了蓬勃的發(fā)展期，更是對人們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕町a(chǎn)生了相應的積極影響。由于在我國很多工廠的工作過程中的工作步驟監(jiān)督系統(tǒng)還不完善、礦井等危險地帶的安全控制性不強、高校內(nèi)部實驗室的管理不夠嚴謹，電力系統(tǒng)變電室內(nèi)的環(huán)境和相關(guān)操作較難進行，而且還很容易由于外部環(huán)境的影響而出現(xiàn)工作失誤、物品丟失的現(xiàn)象[2]。此時，人力基礎(chǔ)上的人為工作護理已經(jīng)不能夠滿足實際的需求，需要引入機器人來進行工作改革?；诨ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的巡檢機器人作為一種主要的電子監(jiān)督人才，起到了替換人力、提升工作效率的作用，可以幫助我國的社會建設(shè)逐漸趨于嚴謹和完善，對于整個電力事業(yè)中的變電站室內(nèi)巡檢來說，在一定程度上可以代替變電站運維人員進行日常巡視，并通過變電站室內(nèi)巡檢機器人的應用，驗證方案的可行性。

3 變電站室內(nèi)巡檢機器人系統(tǒng)的組成

就本文所研究的變電站室內(nèi)巡檢機器人系統(tǒng)來講，這是一款基于運動控制模塊和室內(nèi)軌道來實現(xiàn)機器人自動巡檢、相關(guān)操作控制、注意開關(guān)、精確處理儀表讀數(shù)等功能的機器人巡檢系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是由兩層架構(gòu)來完成的，第一層是站控層，第二層是終端層，具體的組成如下：監(jiān)控主站作為最為核心的控制層，在以太網(wǎng)和主站系統(tǒng)的共同作用下輔助監(jiān)控主站進行工作。下一個層級是主機取電模塊、主機通信模塊和S型軌道，這其中以主機取電模塊、主機通信模塊最為重要。再下一個層級就是移動站主機和相應的監(jiān)控裝置[3]。其中，移動站主機的工作需要借助導航定位系統(tǒng)、升降驅(qū)動系統(tǒng)和運動驅(qū)動系統(tǒng)來完成；監(jiān)控裝置則是依靠可見光采集和紅外采集這兩種感光系統(tǒng)來完成。后續(xù)所要進行的數(shù)據(jù)采集工作則主要是借助機器人系統(tǒng)來完成的，包括移動站主機和監(jiān)控裝置。對于功能架構(gòu)層來說，其運行的過程又會復雜一些，首先是由檢測功能、分析告警功能、自動巡航功能和控制功能四個部分來將主站層數(shù)據(jù)分析平臺所提供的數(shù)據(jù)進行相應的分析，然后以指令下發(fā)的形式傳遞給數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)源中的可見光檢測裝置、紅外檢測裝置、導航系統(tǒng)、升降驅(qū)動系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)在接收到信號的刺激之后就會作出相應的反應，并將信息傳遞給通信層用于相關(guān)功能的作用。

4 變電站室內(nèi)巡檢機器人的主要特點

4.1 人臉識別

對于電力事業(yè)的變電站室內(nèi)環(huán)境來說，這是一種較為特殊的環(huán)境，一般都不會允許閑雜人等隨意進出，只會允許有資格的專業(yè)人士進入。因此，在設(shè)計變電站室內(nèi)巡檢機器人時，需要后臺的專家將能夠進入到變電室內(nèi)的人臉數(shù)據(jù)錄入并驗證。一旦在巡檢機器人工作的過程中發(fā)現(xiàn)未在系統(tǒng)中的人臉數(shù)據(jù)，便能夠快速定位并將其清除出去。這種做法是杜絕隨意更換變電站工作人員行為的重要措施，而且還可以有效避免由于外部人員進入而對變電站室內(nèi)工作帶來風險[4]。

4.2 危險區(qū)域識別

由于變電站的特殊性，其周邊的區(qū)域大多數(shù)都是屬于危險區(qū)域或者相應的禁區(qū)，一般來說都是不允許閑雜人等隨意闖入或闖出的，以免發(fā)生相應的安全事故。因此，在設(shè)計變電站室內(nèi)巡檢機器人時，機器人能夠?qū)ψ鳂I(yè)人員進入指定作業(yè)區(qū)域以外的行為進行越界判斷和安全報警，從而有效保障作業(yè)人員的人身安全。而且當外部物體或者閑雜人等侵入危險區(qū)域時，也會發(fā)出警報要求其快速離開，從而有效地降低出現(xiàn)危險的概率。

4.3 操作核對

所謂的操作核對主要是對于一些較為細微、一般不會重視的細部工作而進行研究的，傳統(tǒng)的變電站操作中偶爾會存在漏項或操作不到位的情況，這是因為人力操作雖然安排了一人工作一人監(jiān)督，但是畢竟不能夠做到面面俱到。而變電站選件機器人所設(shè)計的操作核對則能使得操作的安全性和可靠性得到相應的提升，可以對開關(guān)的閉合、設(shè)備的狀態(tài)、性能等進行核查。

5 變電站室內(nèi)巡檢機器人的應用前景

巡檢機器人顯而易見的應用特點就是有效表明了我國的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息化時代的發(fā)展過程中扮演著相當重要的角色，而且還將互聯(lián)網(wǎng)通信過程中的多樣性、靈活性等進行了充分地體現(xiàn)，使巡檢機器人和中央處理器之間的信息交互實現(xiàn)了本質(zhì)上的進步，無論是在簡單的機器設(shè)備信號采集、傳輸還是處理的過程中發(fā)揮出巨大的優(yōu)勢，并在一定程度上確保了巡檢機器人的工作精確性和準確性。第二個應用優(yōu)勢就是通過將機器人技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成進而控制電器設(shè)備的發(fā)展變成實際的應用，是對相關(guān)電力系統(tǒng)中工作效率的有效提升，對于大量人力、物力、財力等資源的使用起到了關(guān)鍵的節(jié)省作用。第三個優(yōu)勢則是對人力的優(yōu)化來說，運行人員可以根據(jù)巡視時間、周期、路線、檢測目標等靈活地對巡檢機器人進行相關(guān)的任務(wù)定制，而且當其完成任務(wù)以后還能夠回到特定的位置進行充電，從而有效地保障了下一次工作的順利性和穩(wěn)定性。

6 結(jié)語

綜上所述，為使我國的工業(yè)化水平和科技化水平得到有效提升，需要在信息化技術(shù)的作用下進行工業(yè)化的改革。其中，以巡檢機器人在電力系統(tǒng)變電站室內(nèi)進行工作的各種步驟為研究目標，最主要的一點就是要在巡檢機器人的工作系統(tǒng)中植入相應的電氣系統(tǒng)，實現(xiàn)一定程度上的集成設(shè)計。這樣不僅能夠借助自主或者遙控的方式來使得巡檢機器人對變電站室內(nèi)的相關(guān)設(shè)備實施巡檢，減少工作精度的影響，而且還能夠有效地改進機器人室內(nèi)圖像的識別方式，使得整個工作的環(huán)境變得更為精致、科學、穩(wěn)定。