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。

一、220kV變電站現(xiàn)有機(jī)器人運(yùn)行情況

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。

二、總體情況

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

三、應(yīng)用發(fā)現(xiàn)的主要問題

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。

（一）硬件問題

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。

（二）設(shè)備全覆蓋問題

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。

（三）后臺(tái)軟件問題

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)。

（四）人為故障

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。

四、具體建議及下一步主要措施

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。

（一）提高巡檢覆蓋水平

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。

（二）完善巡檢任務(wù)定制

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。

（三）規(guī)范機(jī)器人報(bào)表輸出

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。

（四）提升機(jī)器人維護(hù)水平

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。

五、結(jié)束語

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。