智能巡检机器人的应用现状及优化提升

关键词：变电站；智能巡检机器人；全科医生；分析

中卫地区某 330 kV 变电站配置一套智能巡检机器人系统。主要用于设备红外测温、外观巡视、开关刀闸位置识别、表计读数识别、声音识别等巡检任务，具有智能性、客观性、灵活性、安全性、集成度高等特点。

根据目前使用的情况来看，能够进行例行巡视、全面巡视及部分特殊巡视，但是使用过程中仍然存在着一些问题导致使用效率不高，也无法完全代替人工巡视。^[1]例如，机器人巡视出的缺陷无法及时传送给运维人员，导致缺陷无法及时消除，延误消缺时机。

本文在中卫地区某 330 kV 变电站智能巡检机器人实际应用情况的基础上，提出相关优化改进措施，以期提高机器人使用效率。

1 智能巡检机器人功能

该变电站配置的智能巡检机器人主要有以下功能：

1.1 常规巡检

变电站智能巡检机器人能够以全自主、本地或远程遥控模式代替或辅助人工进行变电站巡检，巡检内容包括设备温度、设备外观、刀闸开关状态、仪表、设备噪声等;巡检任务可根据时间、内容、路径等进行随意配置，巡检全过程自动管理。

1.2 特殊巡检

根据智能变电站运行的需要，在高原、寒冷等地理条件或大风、雷雨、冰雪、冰雹、雾天等恶劣条件时，对特定的设备或巡检线路进行特殊巡检，有效降低工作人员安全风险，真正实现变电站全天候检测。

2 智能巡检机器人使用现状

2.1 机器人任务执行情况

机器人电量无法支持一次性对变电站的所有设备进行所有项目巡检，而且每执行一次巡检任务后，机器人剩余电量非常少。为了保证机器人在巡检工作之后还能留存一部分电量，我们将一次设备测温任务分为三个区域，设备巡视任务分为三个区域，以 6 天为期限进行巡视，检查各个设备具体运行情况。

2.2 巡视替代情况

机器人在投运后，需要人工巡视对机器人采集的数据进行验证，而且机器人并不能完全检查设备的全部问题，例如瓷瓶裂纹等。同时当设备区有停电检修作业时，全封闭围栏阻断机器人巡检路线，导致机器人无法执行该设备区巡检任务，就需要人工巡视。所以目前尚不能完全代替人工巡视。人工巡视作为机器人巡视的补充，可以合理地减少巡视的次数。

2.3 红外测温替代情况

机器人每次都是在固定的角度对设备进行测温，对于有些结构复杂的设备，无法对其所有的角度进行测量，因此需要人工进行测温，保证不被遗漏。

2.4 特殊巡视替代情况

在特殊运行方式或恶劣天气时，机器人可以代替人工对设备进行检测，能够有效地降低安全风险，减少运维人员时间。^[2] 

3 存在的问题

3.1 巡检任务不合理

目前编制使用的月度巡检任务没有突出重点，各部分功能均进行了任务派发，表计读数、开关刀闸位置巡检任务占比过大，并且准确率不高，导致使用效果不高。另外，如当日执行任务区域有检修工作时，因安全措施道路封闭，机器人无法执行，如果运维人员未派发临时任务，那么机器人当日就未运行，导致使用率降低。

3.2 日常管理不完善

班组对智能巡检机器人的巡视、检查不到位。机器人如出现故障，没有及时发现并消除，就导致连续几天未运行，使用率降低。运维人员在例行巡视时，未对巡检报告进行检查，未能及时核实机器人发现的缺陷，导致使用效果不高。

3.3 巡检数据及时性不高

目前 330 kV 变电站属于无人值守变电站，运维人员巡视周期为 3 天一次，而智能巡检机器人系统未接入内网，所以运维人员每隔三天才能到变电站检查一次智能巡检机器人系统数据，对于机器人巡检结果掌握比较滞后，即时性差。

4 机器人应用优化提升

4.1 优化巡检任务

4.1.1 巡检周期安排

根据机器人运行情况及变电站设备特点，合理优化巡检任务，全面覆盖并突出重点。^[3] 以该 330 kV 变电站为例，该变电站 330 kV 设备、110 kV 设备均为 GIS 设备，发热缺陷少，主变及 35 kV 设备发热缺陷较多，应作为测温的重点增加任务频次。每周对表计读数抄录、 开关刀闸位置识别、外观巡视做到全站覆盖一次，其余任务均派为红外测温。根据红外精确测温要求，所有红外测温均安排在夜间执行，在满足充电时间的要求下，白天空闲时间可安排其他任务。

4.1.2 结合月度检修计划，避开检修区域

根据月度停电检修计划，每月安排巡检任务时，避开当天有检修任务的区域，避免因检修工作导致机器人停运。

4.2 加强日常管理

4.2.1 将智能巡检机器人运行情况及巡检报告检查纳入例行巡视内容

根据无人值守站值班模式，运维人员每三天会对华严变电站进行一次例行巡视，在例行巡视时，首先检查机器人三天内的运行情况，浏览巡检报告结果，对机器人检测出的设备发热、表计读数异常等情况进行登记、复核，及时发现并消除缺陷。如果发现机器人出现无法充电、未执行巡检任务等故障，应尽快消除，缩短故障时间。将机器人的运行情况详细计入交接班小结内，按值交接，确保增强机器人的使用效果，提高使用率。

4.2.2 设立设备主人

按照设备主人制，运维班组设立专人负责管理智能巡检机器人，定期联系厂家对其进行维护，按时编写运行分析报告。

4.3 提高智能巡检机器人应用即时性

将变电站智能巡检系统接入内网，使智能巡检机器人巡检数据通过内网，及时传送到变电站移动作业平台及其终端（PDA）、变电运维智能管控平台及调度监控系统。运维人员通过 PDA 随时可以掌握机器人巡检情况及设备状态，便于运维人员及时掌握设备状态，发现缺陷后尽早处理。通过接入智能管控平台将巡检发现的缺陷上送智能管控平台，生成缺陷记录，发送对应的检修班组尽快消缺。调度监控也可通过接入的数据及时发现缺陷，提醒运维人员进行检查。

5 结语

智能巡检机器人应用到变电站运维工作之中，能够将自身的优势影响作用发挥出来，是具备良好功能特点的智能化设备条件。在进行变电站运维管理阶段，智能机器人的应用范围逐渐扩大化，是实现无人值守管理目标的必要措施方法。不过在实际应用中，依然存在有不少缺陷和问题，导致智能巡检机器人的使用率低，使用效果不高，要求技术人员必须做好问题的深入研究，找出其原因所在，然后采取切实有效的措施和方法来对提高使用率及使用效果，提高巡检工作的效率，以此来推动巡检工作提质增效。

参考文献：

[1] 张成巍.智能巡检机器人研究现状与发展趋势[J].电工文摘,2015 (1):9-12. 

[2] 李杨.智能巡检机器人在变电站的应用分析[J].科技经济导刊, 2020,28(12):43.

[3] 赵琛,方圣,陈兆.无人值守变电站智能巡检机器人的应用与运维 [J].安徽电力,2020(1):32-34.

(注：本文转自《电子产品世界》2022年6月期)