柯鑒 國網(wǎng)四川省電力公司彭州市供電分公司
隨著智能運(yùn)檢的深入開展以及泛在物聯(lián)網(wǎng)的大力推廣,智能手段在電力系統(tǒng)運(yùn)檢體系廣泛應(yīng)用,其中就包括智能巡檢機(jī)器人。本文根據(jù)對(duì)巡檢機(jī)器人在應(yīng)用過程中存在的一些問題進(jìn)行總結(jié)分析,并針對(duì)性提出一些改進(jìn)措施,為機(jī)器人更好的運(yùn)行提供了有益參考意見。
按照《XX單位關(guān)于所轄220kV變電站巡檢機(jī)器人深化應(yīng)用工作方案》的總體要求,各變電站就智能巡檢機(jī)器人按照“五通”規(guī)定的巡檢周期進(jìn)行應(yīng)用,建立完善了機(jī)器人運(yùn)維工作記錄,對(duì)故障報(bào)修等情況做好了統(tǒng)計(jì)記錄,并將機(jī)器人現(xiàn)階段應(yīng)用不滿足“五通”要求的問題進(jìn)行了充分暴露,以便進(jìn)一步做好巡檢機(jī)器人深化應(yīng)用、技術(shù)改造工作。
XX單位負(fù)責(zé)全面管理XX等地區(qū)的10座220kV交流變電站運(yùn)維檢修工作,各變電站機(jī)器人配備情況如表1所示。
表1
在目前機(jī)器人的應(yīng)用中,主要問題分為四大類,一是機(jī)器人硬件問題,二是設(shè)備全覆蓋問題,三是后臺(tái)軟件問題,四是人為造成故障。
機(jī)器人硬件問題主要表現(xiàn)為出現(xiàn)過偏離軌道、電池?fù)p壞、死機(jī)、磁軌損壞、氣象系統(tǒng)故障、通信連接故障等。
1.偏離軌道
無論有軌版還是無軌版,均會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問題。目前三個(gè)廠家中,郎馳偏離軌道較少,國自和魯能偏離軌道情況基本每周會(huì)發(fā)生一次。發(fā)生偏離軌道的原因比較多,無軌版多是因?yàn)橹車拔锔淖?、運(yùn)行路線上有較矮的雜物、系統(tǒng)問題等;有軌版則多是因?yàn)榇跑墦p壞、軌道上有較矮的雜物、電纜溝上RFID點(diǎn)錯(cuò)位等。一般發(fā)生偏離軌道故障后,機(jī)器人會(huì)因?yàn)槌曂U隙T谠兀謩?dòng)將其推回軌道上或充電室即可。
2.電池?fù)p壞
電池?fù)p壞目前發(fā)生還不多,桃鄉(xiāng)(魯能)和什邡(國自)發(fā)生過因電池?fù)p壞而無法巡視。發(fā)生此類問題只能依靠廠家到站更換電池。每個(gè)機(jī)器人均有一塊備用電池存放在廠家,并且保修期內(nèi)損壞是要免費(fèi)維修的。
3.運(yùn)行死機(jī)
運(yùn)行死機(jī)故障目前是機(jī)器人發(fā)生較多的問題,可能是巡檢途中、可能是充電時(shí),發(fā)生原因尚未得到明確的解釋。從機(jī)器人控制系統(tǒng)是電子元件的角度來考慮,它就像我們的手機(jī),目前這三個(gè)廠家產(chǎn)品就像我們國產(chǎn)的中端智能手機(jī),故發(fā)生死機(jī)也可以理解。一般死機(jī)后重啟都能恢復(fù)。
4.磁軌損壞
磁軌損壞僅發(fā)生在有軌版,目前只有個(gè)別站部分磁軌有老化損壞的現(xiàn)象,會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人偏離軌道。這種情況并不是一定的,磁類物質(zhì),老化后會(huì)發(fā)生有時(shí)候能檢測(cè)有時(shí)候不能檢測(cè)到的情況,所以存在問題的機(jī)器人應(yīng)改造,要么更換磁軌,要么更換成無軌。
5.氣象系統(tǒng)故障
目前只有XX站發(fā)生過這個(gè)故障,故障后會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人后臺(tái)默認(rèn)溫度濕度都為0,會(huì)導(dǎo)致設(shè)備溫升提高,造成很多誤報(bào)警;目前,氣象系統(tǒng)故障還得依靠廠家維修。
6.通信連接故障
這類問題類似于我們的交換機(jī)口子松了,發(fā)生概率也較大,運(yùn)維人員能夠自行處理。
總體看,硬件故障頻發(fā)只能說明機(jī)器人產(chǎn)品自身質(zhì)量有待提高。
設(shè)備全覆蓋是國網(wǎng)要求必須達(dá)到100%的硬性要求,但其實(shí)目前大多數(shù)變電站都不能滿足這個(gè)要求,原因主要有機(jī)器人性能不足、現(xiàn)場設(shè)備不滿足、停車位置誤差導(dǎo)致巡視位置偏移等。
1.機(jī)器人性能不足
目前紅外測(cè)溫基本三個(gè)廠家都能滿足普測(cè)要求,主要問題還是出在表計(jì)讀取上,因許多設(shè)備表計(jì)背后都有很多其他背景,在背景過于復(fù)雜時(shí),機(jī)器人伺服技術(shù)會(huì)聚焦錯(cuò)誤,導(dǎo)致表計(jì)模糊或者干脆聚焦到其他位置。目前來看,三個(gè)廠家均會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問題。而且這個(gè)情況也不是一定,有時(shí)候會(huì)聚焦成功,有時(shí)候會(huì)失敗,所以這只能是目前性能不足或者說是技術(shù)還不夠成熟,有待廠家繼續(xù)升級(jí)才能解決這個(gè)問題。
2.現(xiàn)場設(shè)備不滿足
這類情況主要是表計(jì)朝墻、電容網(wǎng)門沒開孔、表計(jì)表面或很花、表計(jì)設(shè)計(jì)在機(jī)器人根本無法到達(dá)的位置等。目前各廠家均出了不少解決方案,如加裝鏡子、加裝攝像頭、現(xiàn)場開孔、現(xiàn)場設(shè)備改造等等。
3.停車位置誤差導(dǎo)致巡視位置偏移
這個(gè)其實(shí)也是性能問題,如果機(jī)器人能保證每次停車位置都在同一個(gè)點(diǎn)或者只相差2、3毫米,那么久不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問題,但隨著運(yùn)行的時(shí)間變長,機(jī)器人停車的誤差也會(huì)越來越大,最后達(dá)到后臺(tái)伺服也無法識(shí)別的差距,就產(chǎn)生了巡視位置偏移,設(shè)備丟失,表計(jì)聚焦失敗等情況。但是這個(gè)問題可以經(jīng)過廠家修正解決,所以定期的維護(hù)是必須的。
全覆蓋問題有變電站設(shè)備不適應(yīng)機(jī)器人巡檢的問題,也有廠家機(jī)器人性能不足的問題,并且也是目前解決比較困難的問題,需要通過后續(xù)的改造來解決。
后臺(tái)軟件的問題體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
1.經(jīng)常死機(jī)、或者操作失靈
同家里的電腦一樣,后臺(tái)其實(shí)也是一臺(tái)普通的電腦運(yùn)行一個(gè)程序,所以偶爾會(huì)死機(jī)。目前國自死機(jī)較少;郎馳主要是熱成像服務(wù)器有時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,導(dǎo)致機(jī)器人出去了不測(cè)溫,走一趟又回來了;魯能就比較惱火了,后臺(tái)經(jīng)常崩潰,數(shù)據(jù)庫自動(dòng)彈來彈去,后臺(tái)無法操作只能重啟等等。國自和郎馳還能接受,魯能的后臺(tái)確實(shí)問題要多一些,雖然站內(nèi)人員目前基本都學(xué)會(huì)了如何解決,但要實(shí)現(xiàn)以后無人值守,這個(gè)穩(wěn)定性還不夠;同廠家進(jìn)行溝通,魯能總是說下個(gè)版本就會(huì)好。
2.輸出報(bào)表與“五通”報(bào)表差距太大
這個(gè)也是因?yàn)閲W(wǎng)以前沒有在驗(yàn)收細(xì)則里加入報(bào)表標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致每個(gè)廠家一種報(bào)表,并且內(nèi)容都不齊全。目前五通檢測(cè)里有紅外測(cè)溫標(biāo)準(zhǔn)報(bào)表格式,運(yùn)維人員建議將這個(gè)報(bào)表定為標(biāo)準(zhǔn)報(bào)表讓各廠家向其靠攏,期望以后能達(dá)到到處報(bào)表就可以直接打印保存的目標(biāo)。
人為故障是在站內(nèi)工作的人員,包括運(yùn)維人員引發(fā)的機(jī)器人故障,主要有以下幾種:
1.檢修軟圍欄困住機(jī)器人
檢修軟圍欄孔洞較大,機(jī)器人超聲可以直接穿透無法反射,導(dǎo)致機(jī)器人會(huì)直接撞上軟圍欄,不是被掀翻就是被捆住。目前已經(jīng)在運(yùn)行規(guī)定中注明,設(shè)置檢修圍欄后,應(yīng)當(dāng)將機(jī)器人檢修區(qū)域的定時(shí)任務(wù)取消,并且不得人工放出到該區(qū)域巡視。
2.外來人員堆放物品擋住機(jī)器人
外來施工人員經(jīng)常會(huì)在機(jī)器人軌道上堆放一些物品,機(jī)器人運(yùn)行到這個(gè)位置時(shí),就會(huì)超聲告警,持續(xù)告警30分鐘就休眠或者關(guān)機(jī)了。一般移除雜物后重啟機(jī)器人就好,但如果雜物比較矮,或者是橫向懸空條狀硬物,就會(huì)造成機(jī)器人偏離軌道、撞車。所以,應(yīng)對(duì)外來施工人員進(jìn)行交底,要么不得在機(jī)器人運(yùn)行軌道上堆放雜物(有軌版才能實(shí)現(xiàn)),要么就劃定施工區(qū)域,停止這個(gè)區(qū)域的機(jī)器人巡視作業(yè),當(dāng)外來施工完成后再恢復(fù)。
3.電纜溝蓋板翻起導(dǎo)致機(jī)器人跌落
這個(gè)是目前對(duì)機(jī)器人損害最大的問題,由于機(jī)器人超聲尋障系統(tǒng)為向前平射,在前方有陷坑是,機(jī)器人會(huì)義無反顧的跌落進(jìn)去。治標(biāo)的方案是一旦站內(nèi)有電纜溝工作,就停止機(jī)器人該區(qū)域的定時(shí)任務(wù)(就怕無人站遠(yuǎn)程許票的工作)。治本的方案是廠家開發(fā)朝下的超聲告警,采用類似高頻保護(hù)的模式,一旦信號(hào)中斷或距離超過設(shè)定值,機(jī)器人就緊急剎車。同郎馳進(jìn)行了交流,已經(jīng)在下一代機(jī)器人身上開發(fā)了;也向魯能和國自提過了改進(jìn)意見。
繼續(xù)落實(shí)《XX單位關(guān)于變電站巡檢機(jī)器人深化應(yīng)用工作方案》,做好機(jī)器人安裝調(diào)試跟進(jìn)、驗(yàn)收管理、現(xiàn)場應(yīng)用,通過技術(shù)改造提升機(jī)器人工作性能,達(dá)到“五通”要求。
通過技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人“巡檢覆蓋率”“表計(jì)識(shí)別率”雙百目標(biāo)。一是增加機(jī)器人專用道路修建,提高巡檢設(shè)備的覆蓋率;二是采用加裝鏡子、加裝攝像頭、現(xiàn)場開孔、現(xiàn)場設(shè)備改造等方式,提升讀取表計(jì)的覆蓋率、識(shí)別率。
1.按照“五通”要求,落實(shí)每三天完成全站設(shè)備例行巡視功能,同時(shí)預(yù)留每天不少于6個(gè)小時(shí)(含充電時(shí)間)的特殊巡視時(shí)間。
2.完善特殊巡視任務(wù)定制,實(shí)現(xiàn)不同條件下對(duì)部分設(shè)備的特殊巡視,實(shí)現(xiàn)可以結(jié)合倒閘操作安排機(jī)器人現(xiàn)場查看設(shè)備位置狀態(tài)的功能。
1.輸出報(bào)表符合“五通”的要求。避雷器抄錄記錄、SF6壓力記錄、紅外測(cè)溫記錄、設(shè)備油位等記錄,同“五通”、PMS要求的表格一致;紅外精確測(cè)溫,形成帶電檢測(cè)報(bào)告、精確測(cè)溫圖譜;特殊巡視,按照“五通”要求輸出巡視記錄。存在數(shù)據(jù)異常的,具備人工采集修正功能;機(jī)器人不能采集的數(shù)據(jù)(負(fù)荷電流、確認(rèn)人員等)信息,可以通過人工錄入、或數(shù)據(jù)導(dǎo)入方式實(shí)現(xiàn)。
2.數(shù)據(jù)報(bào)表具備自動(dòng)分析的要求。避雷器抄錄、SF6壓力、設(shè)備油位、紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)能夠進(jìn)行同歷史數(shù)據(jù)的對(duì)比,可以生成對(duì)比曲線、并根據(jù)缺陷規(guī)則自動(dòng)判別報(bào)警,生成曲線能夠?qū)С觥?/p>
3.具備數(shù)據(jù)報(bào)表導(dǎo)入PMS系統(tǒng)的功能。
1.組建機(jī)器人專家隊(duì)伍,一是加強(qiáng)培訓(xùn),逐步掌握機(jī)器人核心技術(shù);二是熟悉各站機(jī)器人,做好安裝調(diào)試跟進(jìn)、驗(yàn)收管理;三是加強(qiáng)對(duì)各站機(jī)器人應(yīng)用的監(jiān)督檢查,完善機(jī)器人運(yùn)行管理要求;四是形成分部范圍內(nèi)的機(jī)器人維修力量。
2.做好例行巡視、全面巡視對(duì)機(jī)器人的檢查,進(jìn)行機(jī)器人的月度例行維護(hù)、季度應(yīng)用總結(jié)分析等常規(guī)工作。
3.針對(duì)前期不同類型故障,制定機(jī)器人運(yùn)維維護(hù)要求,提高故障處置及時(shí)性、針對(duì)性,提升機(jī)器人應(yīng)用時(shí)效性。
本文對(duì)不同廠家的智能巡檢機(jī)器人進(jìn)行了對(duì)比分析,指出了巡檢機(jī)器人在各種不同運(yùn)行環(huán)境中存在的問題,并將各類問題進(jìn)行了研究分析提出了針對(duì)性改進(jìn)措施。