智能巡检机器人在变电站的相关应用思考

智能巡检机器人在变电站的相关应用思考

周瑞 李芳洲

云南电网有限责任公司昆明供电局，云南昆明 650000

摘要：现阶段，各个行业均认识到智能巡检机器人的重要性，使其参与到实际的生产以及经营管理工作中，对于强化企业自身竞争力具有较大帮助，也可帮助企业实现可持续发展的目标。本文重点结合项目情况分析智能巡检机器人在变电站中的应用，旨在通过对相关功能设计的阐述，了解其发挥出的实际功能，为后续的深入研究和推广提供借鉴。

关键词：智能巡检机器人；变电站；应用实践

当前，国家众多变电站已经积极的运用了自动化管理模式，在实际运行的时候，重点是借助于智能巡检机器人对变电设备的基本运行情况加以掌控，通过科学化的监管，促使着实际的运行成果尽如人意^【1】。智能巡检机器人除了体现出稳定性以及可靠性外，还将多种先进技术集合到一起，展示出各个软件系统的基本运用价值及优势之处，在一定程度上保障了变电设备的稳定运行，强化了变电站综合管理的实际效力。为此，针对变电站智能巡检机器人加以研究具有现实意义，在基本的实践中具有明显指导作用。

1.智能巡检机器人功能设计

1.1基站控制层功能设计

在这一功能设计中，主要是通过自动巡视功能的优化设计、图像数据监控功能的设计以及数据储存及分析功能的设计实现既定的目标。自动巡视功能可以自动完成对摄像机的调焦，还可进行自主充电，借助于红外热像仪完成数据信息采集等目的。智能巡检机器人系统功能一般是通过可见光摄像机以及红外热像仪等对变电设备的运行呈现出直观的视频，便于管理人员对相关情况进行分析，制定出最佳的监督方案落实好实际的工作^【2】。此外，在巡检机器人运行的时候，实际产生的巡检信息均需记录至数据库内，若是出现明显故障，相关人员可以通过信息寻找科学化应对方案，促使着设备及时恢复到稳定运行的状态。

1.2移动站系统层功能设计

在这一功能设计阶段，重点是对主控计算机功能、导航定位功能以及运动控制功能加以实践，在主控计算机功能上，可以依照监控主站下达的命令，对机器人的运行轨迹合理掌控，详细检测机器人传感器情况，确保自动检测、自动采集等多种应用功能均可实现，保证变电站设备的稳定可靠运行。系统功能重点是由导航传感器和定位传感器加以实现，在机器人的运行阶段，导航传感器可以对变电站地面铺设的磁导航运行轨迹实时跟踪，合理定位机器人的位置，便于下达巡检轨迹指令，快速的完成多种巡检任务，使得变电站设备运行更加可靠^【3】。此系统功能能够将巡检机器人的运行轨迹合理控制，确保行驶方向和机械动作等符合预期标准，为变电站的可持续发展奠定坚实基础，提供必要的技术支持。

2.智能巡检机器人在变电站的现状

当前，室内变电站智能巡检机器人项目在南网范围内大力建设，其具体的效力逐步显现出来，展示出的作用及功能十分突出。室内变电站的智能化巡检一般是采用了轨道机器人和轮式机器人来实现，具体的运行和调试上也反映出诸多问题：

轨道巡检机器人对室内空间要求较高，需要拥有足够的范围架设巡检轨道，若是室内空间有限，将无法保证架设轨道的合理性。轨道机器人也存在着明显的机动性差问题，难以快速到达指定巡检点。

轮式巡检机器人应用的是地面移动手段，对于不同区域进行巡检时，还需涉及到小室门和电梯的改造工作，这就使得改造成本明显提升，后期维护难度较大。

智能巡检机器人无法实现对变电站内部人员的实时定位监控，这在一定程度上影响到工作进展。

3.智能巡检机器人在变电站的相关应用

3.1三维电子地图技术

智能巡检机器人在变电站中的应用优势显著，主要是借助于三维虚拟现实技术对变电站情况进行建模，确保后台人员可以结合模型情况分析出变电站的现存问题，在第一时间及时寻找到合理应对方案，将危险降至最低，确保变电站的稳定运行^【4】。在该项目实践中，重点是通过对现场空间结构加以分析，建立起3D地图，布置好相应的ApriTag ID标签；此外，合理的利用UWB技术实现3D地图内的大范围、多目标定位，随时的获取多目标定位信息；无人机自带UWB Tap标签，利用搭载的高清摄像头获取布置好的ApriTag ID信息，实现无人机精确定位，进行自身飞行位姿的调整；将上述提及到的两者密切结合，保证UWB Tap标签实现大范围定位，ApriTag ID标签实现精确定位，对无人机进行合理的指导，使其可以灵活飞行，系统指定无人机通过定位飞行至UWB Tap标签处进行实时监控或巡检。

3.2实时数据曲线分析技术

变电站设备温度的变化需要引起高度重视，其往往是依据自身负荷运行情况加以改变，若是温度较大，则会导致设备提前老化。为适当的规避相关的问题，需要将实时数据曲线分析技术合理的运用，使其与巡检机器人系统密切结合，通过两条曲线的变化来判断变电设备温度，看其是否处于长期负荷运行状态下，一旦发现问题，要立即做出调整，以便可以降低设备故障，实现变电站的安全稳定运行。智能巡检机器人工作环节，还需将变电站的运行管理M1S系统有效关联，操作人员可以对异常数据信息加以分析，判断存在的主要问题，做好科学的检修及维护，缩减变电站的巡检周期，强化基本效率和质量，让变电站整体管理水平有所提升。第一步，落实好相应的方案策划，依照预设目标划定项目组成员职责，将多种资料信息加以收集；第二步，将方案加以执行，根据现场情况构建起现场3D地图构建；在现场搭载UWB基站，促使信息覆盖范围涵盖室内全部空间；在所需的锚点位置适当的安装上AprilTag ID标签，由此便于科学的定位和数据分析；系统通过UWB Tap标签让无人机导航获取地图资源；最后进行测试并修正，将多种信息逐步完善

^【5】。

3.3模式识别技术

虽然智能巡检机器人在变电站巡检管理中的作用十分明显，但是为了达到更加理想的零失误目标，还需采取多种行动，明确相对广阔的完善空间，积极运用具体行动规范操作，确保巡检目标的零失误成果顺利达成。智能巡检机器人的控制功能和导航定位功能多是针对于单一设备，若是可以实现多台设备的同时检测，则会影响到结果准确度。为规避一些其他的问题，需要利用模式识别技术，搭配巡检机器人的自动检测功能，让检测目标科学的定位，在第一时间及时发现问题并解决问题，保障变电设备可靠运行及安全。

4. 结语

综上所述，在现阶段的变电站巡检系统中，合理的运用智能巡检机器人已成必然趋势，其除了能够提升变电站巡检工作效率和质量外，还能在根本上维护变电站设备的合理运行。相关人员需要对具体的系统功能设计和技术进行全面细致的分析，展示出巡检机器人的优势之处，促使着电力企业的发展拥有可靠地支撑动力。

参考文献

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[3]常玉红,鲍友革,何秋,黄建德.智能巡检机器人在抽水蓄能电站巡检任务规划的优化策略[J].水电与抽水蓄能,2021,7(03):63-67+83.

[4]刘尚争.矿山胶带运输智能巡检机器人的探索与应用——评《矿山运输与提升》[J].有色金属工程,2021,11(05):133-134.

[5]李志龙,左干清,张鹏程.基于反压注塑成型对智能巡检机器人监视装置基座的成型优化设计[J].塑料科技,2021,49(04):83-85.