石易 袁新讓 史超 倪千站

摘 ? 要：對(duì)于電力系統(tǒng)而言，變電站占據(jù)著重要的地位。供電質(zhì)量、電網(wǎng)的可靠性與變電站的穩(wěn)定運(yùn)行有著密切關(guān)系。所以變電站的運(yùn)維工作具有著非常重要的意義。智能巡檢機(jī)器人近年來在變電站的工作中發(fā)揮了巨大的作用，為推動(dòng)變電站智能巡檢機(jī)器人能夠進(jìn)一步的完善與發(fā)展，本文對(duì)變電站智能巡檢機(jī)器人在運(yùn)維工作中的應(yīng)用進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞：變電站 ?智能巡檢機(jī)器人 ?運(yùn)維工作

中圖分類號(hào)：TM216 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）07（b）-0112-02

機(jī)器人技術(shù)是一項(xiàng)涉及到多種技術(shù)，如自動(dòng)控制、智能學(xué)習(xí)等技術(shù)的高科技產(chǎn)業(yè)，其也是我國(guó)的戰(zhàn)略科技企業(yè)。機(jī)器人技術(shù)近年來也已經(jīng)漸漸地應(yīng)用到我國(guó)的各行各業(yè)，得到了很大程度的發(fā)展。變電站在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，只有確保變電站的穩(wěn)定運(yùn)行才能夠保證供電質(zhì)量，而運(yùn)維工作對(duì)變電站穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。近年來，隨著人工智能技術(shù)的應(yīng)用，智能巡檢機(jī)器人得到了很大程度的發(fā)展。但變電站智能巡檢機(jī)器人還存在著一系列問題，如接口不統(tǒng)一、通信系統(tǒng)安全性、設(shè)備便利性較差等，都制約著變電站智能巡檢機(jī)器人的推廣應(yīng)用。為提高變電站無(wú)人值守的效率，改善以往智能巡檢機(jī)器人所存在的問題，本文在智能巡檢機(jī)器人的基礎(chǔ)上，應(yīng)用了人工智能的技術(shù)，期望能夠推動(dòng)變電站智能巡檢機(jī)器人更好的進(jìn)行運(yùn)維工作，確保變電站的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 ?變電站智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)分析

1.1 新型巡檢機(jī)器人設(shè)備的改造與研制

新型人工智能巡檢機(jī)器人是建立在原有巡檢機(jī)器人的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人的小型化，使現(xiàn)有的新型智能化巡檢機(jī)器人的性能提升，功能變得更加豐富。

除此之外，還要完善新型智能巡檢機(jī)器人的充電屋，巡檢機(jī)器人可能來自不同的廠家，具有多種不同的類型。這使得不同類型的機(jī)器人在進(jìn)行充電時(shí)就有著一定的困難。實(shí)現(xiàn)同一環(huán)境內(nèi)充電屋滿足多種機(jī)器人的充電邏輯，能進(jìn)行充電任務(wù)的自動(dòng)切換，就能大大提高巡檢機(jī)器人的工作效率。

新型巡檢機(jī)器人將以小型為目標(biāo)，大幅降低產(chǎn)品的體積重量，提升其靈活性，使其集成度更高，能夠更好的滿足變電站運(yùn)維工作的需求。為提升機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性，還會(huì)應(yīng)用到更加先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，使巡檢效率得到有效提升。

1.2 集控子站系統(tǒng)監(jiān)控管理軟件的開發(fā)

智能巡檢機(jī)器人存在著不同的類型，而不同類型的智能巡檢機(jī)器人則對(duì)應(yīng)著不同的監(jiān)控系統(tǒng)文件，也有著不同的軟件。這意味著在進(jìn)行智能巡檢機(jī)器人管理時(shí)，存在著一定的問題。在集控子站系統(tǒng)監(jiān)控管理軟件上應(yīng)建立一個(gè)統(tǒng)一性較強(qiáng)的監(jiān)控管理軟件，幫助不同類型、不同廠家的機(jī)器人統(tǒng)一管理，不再需要頻繁切換軟件，實(shí)現(xiàn)管理軟件無(wú)縫切換，達(dá)到集控子站系統(tǒng)高效管理多類型機(jī)器人的目的。

1.3 變電站巡檢機(jī)器人遠(yuǎn)控規(guī)約的制定

要想實(shí)現(xiàn)智能巡檢機(jī)器人的統(tǒng)一管控，還學(xué)要制定相應(yīng)的遠(yuǎn)控規(guī)約。遠(yuǎn)控規(guī)約是一種統(tǒng)一的接口和數(shù)據(jù)規(guī)范。制定相應(yīng)的遠(yuǎn)控規(guī)約能夠使智能巡檢機(jī)器人與集控子站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向的信息交互。（1）服務(wù)接口規(guī)范。服務(wù)接口的規(guī)范對(duì)于集控子站系統(tǒng)而言有著非常重要的意義，統(tǒng)一的服務(wù)接口規(guī)范是實(shí)現(xiàn)多型號(hào)機(jī)器人統(tǒng)一管理的基礎(chǔ)。（2）數(shù)據(jù)接口規(guī)范。數(shù)據(jù)接口規(guī)范主要是對(duì)服務(wù)交互的數(shù)據(jù)格式加以規(guī)范的。標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口規(guī)范能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)機(jī)器人的交互與控制，例如巡檢作業(yè)流程、地圖規(guī)范、路徑文件規(guī)范、點(diǎn)位數(shù)據(jù)規(guī)范、人物信息等數(shù)據(jù)格式的制定都需要應(yīng)用到數(shù)據(jù)接口規(guī)范。

2 ?變電站智能巡檢機(jī)器人在運(yùn)維工作中的應(yīng)用

2.1 集控子站系統(tǒng)方面的應(yīng)用

首先巡檢機(jī)器人能夠滿足基本的監(jiān)控巡視管理變電站運(yùn)行狀態(tài)的功能。這需要建設(shè)一個(gè)集控子站系統(tǒng)，該子站系統(tǒng)要在滿足基礎(chǔ)需求的基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口和服務(wù)接口規(guī)范。子站系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范后能夠?qū)崿F(xiàn)多廠家機(jī)器人實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的集控和管理功能。除此之外，集控子站系統(tǒng)還要具備一定的數(shù)據(jù)交互能力，要能夠及時(shí)的上傳巡視報(bào)告等數(shù)據(jù)至集控主站系統(tǒng)。上傳時(shí)需要一個(gè)開放的運(yùn)行環(huán)境，能隨時(shí)接入巡檢機(jī)器人、集控子站系統(tǒng)，方便運(yùn)行。

2.2 巡檢機(jī)器人功能方面的應(yīng)用

智能巡檢機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)器人巡視任務(wù)協(xié)同和共享，機(jī)器人在自主巡視的過程中能夠進(jìn)行路徑規(guī)劃，自行選擇最佳巡視點(diǎn)。這需要運(yùn)用到人工智能機(jī)器人巡視人物模型，可適配巡視任務(wù)，對(duì)巡視任務(wù)進(jìn)行建模實(shí)現(xiàn)。在完善集控子站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口和服務(wù)接口的規(guī)范以后。機(jī)器人可利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)功能，如機(jī)器人的遠(yuǎn)控接口、任務(wù)知識(shí)庫(kù)管理、本體管理、巡視任務(wù)管理、巡檢監(jiān)控管理、任務(wù)智能報(bào)表、監(jiān)控接入、軌跡電子地圖、系統(tǒng)配置管理、任務(wù)學(xué)習(xí)算法、圖像智能分析算法等。通過上述功能能夠更好地服務(wù)于變電站的運(yùn)維工作，并且有利用巡檢機(jī)器人的管理與監(jiān)控。

2.3 新型巡檢機(jī)器人的應(yīng)用

新型的巡檢機(jī)器人都建立在一體化集控子站系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，擁有著統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口、服務(wù)接口，能夠集中地對(duì)機(jī)器人進(jìn)行管控。最終實(shí)現(xiàn)新型巡檢機(jī)器人小型化應(yīng)用，使所有的新型機(jī)器人的性能能夠有所提升。巡維中心可以隨時(shí)的對(duì)新型的巡檢機(jī)器人加以控制能夠?qū)崿F(xiàn)異地開展巡視作業(yè)任務(wù)。小型化的新型巡檢機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)快速轉(zhuǎn)運(yùn)，通過集控子站系統(tǒng)相應(yīng)的巡視任務(wù)知識(shí)庫(kù)，能夠直接讀取任務(wù)，再進(jìn)行配置直接開始作業(yè)。

2.4 一體化集控子站系統(tǒng)方面的應(yīng)用

“智能巡檢機(jī)器人變電站巡檢一體化集控子站系統(tǒng)”是智能巡檢機(jī)器人在運(yùn)維工作的一大應(yīng)用方式。在變電站內(nèi)部設(shè)立相應(yīng)的充電屋，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自動(dòng)充電。將服務(wù)器架設(shè)在巡維中心，建立相應(yīng)的系統(tǒng)程序，配備配套的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、硬件設(shè)施。在機(jī)器人終端上設(shè)立無(wú)線接入模塊，使機(jī)器人能夠通過專用的數(shù)據(jù)傳輸通道、傳輸網(wǎng)接入站內(nèi)交換機(jī)，與站控側(cè)實(shí)現(xiàn)通信。這樣建立起一個(gè)完善的巡檢一體化集控子站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的通信，使項(xiàng)目實(shí)施過程中的驗(yàn)證要求能夠得到滿足。

3 ?完善變電站智能巡檢機(jī)器人的建議

首先要建立起標(biāo)準(zhǔn)的充電接口，在面對(duì)不同廠商、不同類型的機(jī)器人時(shí)能夠滿足其需求。其次，要建立起統(tǒng)一的監(jiān)控管理軟件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人的統(tǒng)一管理。再次，現(xiàn)階段傳統(tǒng)巡檢機(jī)器人存在著功能單一，產(chǎn)品可靠性差、穩(wěn)定性差等問題，尤其是在數(shù)據(jù)交互安全性方面，沒有相應(yīng)的保障，應(yīng)重視智能巡檢機(jī)器人的功能性、技術(shù)性，建立起統(tǒng)一的接口，利用新技術(shù)，創(chuàng)造出更多的功能，使智能巡檢機(jī)器人能夠更好的服務(wù)于變電站的運(yùn)維工作。

4 ?結(jié)語(yǔ)

智能巡檢機(jī)器人能高效地完成變電站的運(yùn)維工作，近年來在各大變電站都有所應(yīng)用，能很好地實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守設(shè)備運(yùn)維的目的。智能巡檢機(jī)器人作為一個(gè)科技含量較高的產(chǎn)品，其還存在著一些問題。如傳統(tǒng)巡檢機(jī)器人重量重、體積大，接口不統(tǒng)一、管理軟件繁雜、功能性單一、通信系統(tǒng)安全性較差等問題。本文探討了智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用技術(shù)，并分析了智能巡檢機(jī)器人在變電站運(yùn)維工作中存在的問題，將人工智能技術(shù)融入到智能巡檢機(jī)器人中，期望能夠更大程度的發(fā)揮智能機(jī)器人在變電站運(yùn)維工作中的效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱天敬，郭健虎，張斌，等.智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用問題與解決方案[J].黑龍江電力，2018，40（4）：307-310.

[2] 林英，李占彬.變電站智能巡檢機(jī)器人在運(yùn)維工作中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（15）：59.

[3] 梁永強(qiáng).智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀及問題探析[J].山東電力技術(shù)，2018，45（2）：31-34.

[4] 束旭東.變電站智能巡檢機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用與升級(jí)[J].通信電源技術(shù)，2017，34（6）：106-107.

[5] 李震.山東電網(wǎng)變電站機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D].華北電力大學(xué)，2017.

[6] 李宇其.變電站智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D].山東大學(xué)，2016.