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)運檢體系廣泛應(yīng)用,其中就包括智能巡檢機器人。本文根據(jù)對巡檢機器人在應(yīng)用過程中存在的一些問題進行總結(jié)分析,并針對性提出一些改進措施,為機器人更好的運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器人按照“五通”規(guī)定的巡檢周期進行應(yīng)用,建立完善了機器人運維工作記錄,對故障報修等情況做好了統(tǒng)計記錄,并將機器人現(xiàn)階段應(yīng)用不滿足“五通”要求的問題進行了充分暴露,以便進一步做好巡檢機器人深化應(yīng)用、技術(shù)改造工作。
XX單位負責(zé)全面管理XX等地區(qū)的10座220kV交流變電站運維檢修工作,各變電站機器人配備情況如表1所示。
表1
在目前機器人的應(yīng)用中,主要問題分為四大類,一是機器人硬件問題,二是設(shè)備全覆蓋問題,三是后臺軟件問題,四是人為造成故障。
機器人硬件問題主要表現(xiàn)為出現(xiàn)過偏離軌道、電池損壞、死機、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,均會出現(xiàn)這個問題。目前三個廠家中,郎馳偏離軌道較少,國自和魯能偏離軌道情況基本每周會發(fā)生一次。發(fā)生偏離軌道的原因比較多,無軌版多是因為周圍景物改變、運行路線上有較矮的雜物、系統(tǒng)問題等;有軌版則多是因為磁軌損壞、軌道上有較矮的雜物、電纜溝上RFID點錯位等。一般發(fā)生偏離軌道故障后,機器人會因為超聲停障而停在原地,手動將其推回軌道上或充電室即可。
2.電池損壞
電池損壞目前發(fā)生還不多,桃鄉(xiāng)(魯能)和什邡(國自)發(fā)生過因電池損壞而無法巡視。發(fā)生此類問題只能依靠廠家到站更換電池。每個機器人均有一塊備用電池存放在廠家,并且保修期內(nèi)損壞是要免費維修的。
3.運行死機
運行死機故障目前是機器人發(fā)生較多的問題,可能是巡檢途中、可能是充電時,發(fā)生原因尚未得到明確的解釋。從機器人控制系統(tǒng)是電子元件的角度來考慮,它就像我們的手機,目前這三個廠家產(chǎn)品就像我們國產(chǎn)的中端智能手機,故發(fā)生死機也可以理解。一般死機后重啟都能恢復(fù)。
4.磁軌損壞
磁軌損壞僅發(fā)生在有軌版,目前只有個別站部分磁軌有老化損壞的現(xiàn)象,會導(dǎo)致機器人偏離軌道。這種情況并不是一定的,磁類物質(zhì),老化后會發(fā)生有時候能檢測有時候不能檢測到的情況,所以存在問題的機器人應(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)生過這個故障,故障后會導(dǎo)致機器人后臺默認溫度濕度都為0,會導(dǎo)致設(shè)備溫升提高,造成很多誤報警;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口子松了,發(fā)生概率也較大,運維人員能夠自行處理。
總體看,硬件故障頻發(fā)只能說明機器人產(chǎn)品自身質(zhì)量有待提高。
設(shè)備全覆蓋是國網(wǎng)要求必須達到100%的硬性要求,但其實目前大多數(shù)變電站都不能滿足這個要求,原因主要有機器人性能不足、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.機器人性能不足
目前紅外測溫基本三個廠家都能滿足普測要求,主要問題還是出在表計讀取上,因許多設(shè)備表計背后都有很多其他背景,在背景過于復(fù)雜時,機器人伺服技術(shù)會聚焦錯誤,導(dǎo)致表計模糊或者干脆聚焦到其他位置。目前來看,三個廠家均會出現(xiàn)這個問題。而且這個情況也不是一定,有時候會聚焦成功,有時候會失敗,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)升級才能解決這個問題。
2.現(xiàn)場設(shè)備不滿足
這類情況主要是表計朝墻、電容網(wǎng)門沒開孔、表計表面或很花、表計設(shè)計在機器人根本無法到達的位置等。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
這個其實也是性能問題,如果機器人能保證每次停車位置都在同一個點或者只相差2、3毫米,那么久不會出現(xiàn)這個問題,但隨著運行的時間變長,機器人停車的誤差也會越來越大,最后達到后臺伺服也無法識別的差距,就產(chǎn)生了巡視位置偏移,設(shè)備丟失,表計聚焦失敗等情況。但是這個問題可以經(jīng)過廠家修正解決,所以定期的維護是必須的。
全覆蓋問題有變電站設(shè)備不適應(yīng)機器人巡檢的問題,也有廠家機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。
后臺軟件的問題體現(xiàn)在如下幾個方面:
1.經(jīng)常死機、或者操作失靈
同家里的電腦一樣,后臺其實也是一臺普通的電腦運行一個程序,所以偶爾會死機。目前國自死機較少;郎馳主要是熱成像服務(wù)器有時會自動關(guān)閉,導(dǎo)致機器人出去了不測溫,走一趟又回來了;魯能就比較惱火了,后臺經(jīng)常崩潰,數(shù)據(jù)庫自動彈來彈去,后臺無法操作只能重啟等等。國自和郎馳還能接受,魯能的后臺確實問題要多一些,雖然站內(nèi)人員目前基本都學(xué)會了如何解決,但要實現(xiàn)以后無人值守,這個穩(wěn)定性還不夠;同廠家進行溝通,魯能總是說下個版本就會好。
2.輸出報表與“五通”報表差距太大
這個也是因為國網(wǎng)以前沒有在驗收細則里加入報表標(biāo)準,導(dǎo)致每個廠家一種報表,并且內(nèi)容都不齊全。目前五通檢測里有紅外測溫標(biāo)準報表格式,運維人員建議將這個報表定為標(biāo)準報表讓各廠家向其靠攏,期望以后能達到到處報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,包括運維人員引發(fā)的機器人故障,主要有以下幾種:
1.檢修軟圍欄困住機器人
檢修軟圍欄孔洞較大,機器人超聲可以直接穿透無法反射,導(dǎo)致機器人會直接撞上軟圍欄,不是被掀翻就是被捆住。目前已經(jīng)在運行規(guī)定中注明,設(shè)置檢修圍欄后,應(yīng)當(dāng)將機器人檢修區(qū)域的定時任務(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器人
外來施工人員經(jīng)常會在機器人軌道上堆放一些物品,機器人運行到這個位置時,就會超聲告警,持續(xù)告警30分鐘就休眠或者關(guān)機了。一般移除雜物后重啟機器人就好,但如果雜物比較矮,或者是橫向懸空條狀硬物,就會造成機器人偏離軌道、撞車。所以,應(yīng)對外來施工人員進行交底,要么不得在機器人運行軌道上堆放雜物(有軌版才能實現(xiàn)),要么就劃定施工區(qū)域,停止這個區(qū)域的機器人巡視作業(yè),當(dāng)外來施工完成后再恢復(fù)。
3.電纜溝蓋板翻起導(dǎo)致機器人跌落
這個是目前對機器人損害最大的問題,由于機器人超聲尋障系統(tǒng)為向前平射,在前方有陷坑是,機器人會義無反顧的跌落進去。治標(biāo)的方案是一旦站內(nèi)有電纜溝工作,就停止機器人該區(qū)域的定時任務(wù)(就怕無人站遠程許票的工作)。治本的方案是廠家開發(fā)朝下的超聲告警,采用類似高頻保護的模式,一旦信號中斷或距離超過設(shè)定值,機器人就緊急剎車。同郎馳進行了交流,已經(jīng)在下一代機器人身上開發(fā)了;也向魯能和國自提過了改進意見。
繼續(xù)落實《XX單位關(guān)于變電站巡檢機器人深化應(yīng)用工作方案》,做好機器人安裝調(diào)試跟進、驗收管理、現(xiàn)場應(yīng)用,通過技術(shù)改造提升機器人工作性能,達到“五通”要求。
通過技術(shù)手段,實現(xiàn)機器人“巡檢覆蓋率”“表計識別率”雙百目標(biāo)。一是增加機器人專用道路修建,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,提升讀取表計的覆蓋率、識別率。
1.按照“五通”要求,落實每三天完成全站設(shè)備例行巡視功能,同時預(yù)留每天不少于6個小時(含充電時間)的特殊巡視時間。
2.完善特殊巡視任務(wù)定制,實現(xiàn)不同條件下對部分設(shè)備的特殊巡視,實現(xiàn)可以結(jié)合倒閘操作安排機器人現(xiàn)場查看設(shè)備位置狀態(tài)的功能。
1.輸出報表符合“五通”的要求。避雷器抄錄記錄、SF6壓力記錄、紅外測溫記錄、設(shè)備油位等記錄,同“五通”、PMS要求的表格一致;紅外精確測溫,形成帶電檢測報告、精確測溫圖譜;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;機器人不能采集的數(shù)據(jù)(負荷電流、確認人員等)信息,可以通過人工錄入、或數(shù)據(jù)導(dǎo)入方式實現(xiàn)。
2.數(shù)據(jù)報表具備自動分析的要求。避雷器抄錄、SF6壓力、設(shè)備油位、紅外測溫數(shù)據(jù)能夠進行同歷史數(shù)據(jù)的對比,可以生成對比曲線、并根據(jù)缺陷規(guī)則自動判別報警,生成曲線能夠?qū)С觥?/p>
3.具備數(shù)據(jù)報表導(dǎo)入PMS系統(tǒng)的功能。
1.組建機器人專家隊伍,一是加強培訓(xùn),逐步掌握機器人核心技術(shù);二是熟悉各站機器人,做好安裝調(diào)試跟進、驗收管理;三是加強對各站機器人應(yīng)用的監(jiān)督檢查,完善機器人運行管理要求;四是形成分部范圍內(nèi)的機器人維修力量。
2.做好例行巡視、全面巡視對機器人的檢查,進行機器人的月度例行維護、季度應(yīng)用總結(jié)分析等常規(guī)工作。
3.針對前期不同類型故障,制定機器人運維維護要求,提高故障處置及時性、針對性,提升機器人應(yīng)用時效性。
本文對不同廠家的智能巡檢機器人進行了對比分析,指出了巡檢機器人在各種不同運行環(huán)境中存在的問題,并將各類問題進行了研究分析提出了針對性改進措施。