巡检机器人在电网中的运用

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1、巡检机器人在电网中的运用摘要：经济的快速发展使我国快速进入现代化发展阶段。近几年来，我国的经 济发展水平在迅速提高，国内的各项事业也都取得了众多成就，为了满足多样化 的使用需求，提高电力调控能力，积极开展智能机器人的应用与研究是至关重要 的。关键词：智能机器人；研究运用；巡检.、八、-前言 我国经济的快速发展离不开各行业的大力支持。变电站在电力系统供电与传 输之间起到重要的桥梁作用，其运行过程中是否安全可靠，直接影响着人们的生 产和生活.一旦变电站设备出现安全隐患或实际故障，此时的巡检工作就能够预防 和先知，保障供电系统能够及时恢复正常的工作.随着国民经济的发展，国家对电 力网系统的投入不断增

2、大，就对供电系统的可靠性提出更高的要求，而且变电站 除电力线路巡检外，更是输电网络的变换、控制中心，各种电气设备也是巡检的 重点，对于越来越复杂的设备诊断，传统的巡检方式已满足不了现实需求，这就 迫切需要研发方便灵活的巡检装置来解决上述问题。1 巡检机器人的简介 随着电子技术的迅速发展，特别是计算机技术和“五遥”功能的实现。电网无 人化值守发展程度不断提高，现代电气自动化技术和远程测控技术已基本可以实 现变电站内设备远程监控，无人值守的管理制度极大的提高生产效率、降低电网 的运维成本。实现智能变电站无人值守的关键环节之一就是智能巡检终端的应用。 智能变电站巡检机器人能够有效的解决人工巡检过程中

3、存在的工作效率低、巡检 质量良莠不齐、运维成本高等不足之处。对此国内外许多研究机构开展了关于无 人值守变电站智能巡检机器人应用的研究。圣西保罗大学研制的悬挂式移动机器 人，由高空钢索导引对电气一次设备实时温度监测，但是线路设计成本高且监测 项目单一。电力机器人技术实验室研制的第四代巡检机器人基本能够实现对变电 站设备的智能化巡检，读取各个监测点RFID标签信息完成对各个电力一次设备的 数据采集，但是装置结构复杂、存在信息采集易缺失、受限于监测点视角以及监 测轨迹、无法实现对电力设备的全方位监测。变电站巡检机器人，该设备符合未 来电网智能化、小型化、工具化的标准，能够实现完全自主运行并且可配合后

4、台 监控中心平台通过携带相应的传感器设备实现对一次电力设备的遥控监测，同时 自动生成巡检报告；变电站内装设有柔性无线充电桩，实现自主充电。目前，该 巡检机器人现场模拟运行效果表明，基本满足传统变电站内所需人工巡检的功能 要求。2 智能巡检机器人系统在电网的技术应用 电网目前在超、特高压系统投入运行的智能巡检机器人基于自主导航，携带 红外热像仪、可见光摄像机、声音采集设备等有关的变电站设备检测装置，实现 的功能有手动、定时巡检、历史事件查看；图像遥传、双向语音；三波段红外火 焰探测、移动超声变频驱鸟，以自主和遥控的方式部分代替运维人员巡检变电站 室外一次设备，及时发现电气设备的外观异常和内部热缺

5、陷等隐患，提高设备巡 检的自动化程度，保证设备巡检的效果。2.1 电网投入使用的智能巡检机器系统以机器人技术为核心，整合红外线热成 像检测技术、音频模式识别技术、实时数据库技术、图象模式识别技术、导航定 位技术、无线通讯技术、多传感器融合技术。2.2 引入图像模式识别技术，应用视觉图像模式识别技术引导云台精确定位， 识别检测图像中的变电站设备，自动定位设备在图像中的精确位置，实现变电站 设备的精确巡检。机器人在进行红外测温时，先从红外图像复杂背景中识别出需 要进行温度检测的设备，再进行最高温度的检测和读取，有效提高了红外测温的 精确度和有效性。2.3 引入导航定位技术。采用路面预埋的无线射频设

6、备 RFID 和机器人视觉相 结合的自主移动机器人导航定位系统，通过搜索和识别RFID预埋点实现自定位和 导航，完成巡检机器人的最优路径规划和双向行走功能。2.4 应用声音采集分析技术，机器人在巡视过程中通过拾音器对变电站重点设 备如电抗器、变压器等发声设备进行声音采集，经过对声音的时域和频域分析并 比对设备异常声音库，从而识别设备异常声音。2.5 利用实时数据库技术，完成应用软件的开发，实现变电站设备运行温度的 实时监测，分析设备历史温度变化趋势，比较同类设备的温度，对比设备负荷和 设备温度关系。2.6 应用数字图像处理技术，对相关设备进行历史温度曲线分析，最大限度的 完成辅助人工巡检的工作

7、。同时该智能巡检系统还备有与多种生产管理系统的接 口，实现与缺陷管理系统、后台监控系统顺利连接，将智能巡检系统融入到整个 生产管理系统中，最大程度上发挥智能巡检系统的作用。3 智能巡检机器人的主要功能3.1 巡检机器人智能识别检测功能的应用，在巡检机器人身上安装多种检测装 置，就可以实现多种方面的检测和识别，其中巡检机器人一般都会配备可见光摄 像机，它可以实现图像、影音的全面采集，另外巡检机器人还可以对信息进行独 立地读取、记录、分析以及判断。3.2 巡检机器人智能巡检分类功能的应用，巡检机器人在进行智能巡检的过程 中会有两种巡检模式，一种是全面巡檢，另一种是返航模式，除此之外智能化的 遥控巡

8、检也是一种方式，有效地巡检工作可以及时排除故障，减少事故发生，具 有极强的时效性。3.3 巡检机器人定位导航功能的应用，巡检机器人不仅可以对外部事物进行检 查，它还能够进行自检，在自身的状况进行充分的检测，确定无故障发生的时候 就可以进入工作状态，一旦发现故障就会进行报警处理，另外在巡检过程中发现 问题就可以采用定位导航功能，来确定故障的位置。4 结语 智能机器人巡检系统在特、超高压变电站的应用有效辅助了变电站的设备巡视，降低了运行人员的巡视安全风险和劳动强度，提高了供电可靠性。同时也降 低了变电站运维成本，提高了正常巡检作业和管理的智能化水平，更快地推进了 变电站无人值守的进程，为电网公司智能变电站和无人值守变电站的发展和运行 提供创安全保障。随着国网公司 500kV 变电站无人值守和智能化工作的快速推进 智能机器人巡检系统在超高压电网中有着越来越广阔的应用前景。但其真正担任 起变电站设备巡视的重任还有很多问题需解决，如何应用好智能机器人巡检系统 并使其最大限度的发挥作用也是我们应当完成的工作。本论文来源于广东电网有限责任公司职工技术创新项目，项目名称：电缆预 埋管淤泥清理机器人研发。