智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀及優(yōu)化提升

摘要：隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，變電站智能巡檢機(jī)器人也在不斷更新和發(fā)展。在當(dāng)前變電站無(wú)人值守的運(yùn)維模式下，面對(duì)運(yùn)維專業(yè)向“全科醫(yī)生”方向邁進(jìn)的新形勢(shì)，研究利用好變電站現(xiàn)有智能巡檢機(jī)器人，為傳統(tǒng)運(yùn)維工作減負(fù)增效，為運(yùn)維人員掌握設(shè)備狀態(tài)提供準(zhǔn)確依據(jù)，具有重要意義。本文通過對(duì)某330?kV變電站智能巡檢機(jī)器人使用現(xiàn)狀進(jìn)行分析總結(jié)，提出優(yōu)化提升措施，以期提高變電站智能巡檢機(jī)器人的使用效率。

關(guān)鍵詞：變電站；智能巡檢機(jī)器人；全科醫(yī)生；分析

中衛(wèi)地區(qū)某 330 kV 變電站配置一套智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)。主要用于設(shè)備紅外測(cè)溫、外觀巡視、開關(guān)刀閘位置識(shí)別、表計(jì)讀數(shù)識(shí)別、聲音識(shí)別等巡檢任務(wù)，具有智能性、客觀性、靈活性、安全性、集成度高等特點(diǎn)。

根據(jù)目前使用的情況來(lái)看，能夠進(jìn)行例行巡視、全面巡視及部分特殊巡視，但是使用過程中仍然存在著一些問題導(dǎo)致使用效率不高，也無(wú)法完全代替人工巡視。^[1]例如，機(jī)器人巡視出的缺陷無(wú)法及時(shí)傳送給運(yùn)維人員，導(dǎo)致缺陷無(wú)法及時(shí)消除，延誤消缺時(shí)機(jī)。

本文在中衛(wèi)地區(qū)某 330 kV 變電站智能巡檢機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上，提出相關(guān)優(yōu)化改進(jìn)措施，以期提高機(jī)器人使用效率。

1 智能巡檢機(jī)器人功能

該變電站配置的智能巡檢機(jī)器人主要有以下功能：

1.1 常規(guī)巡檢

變電站智能巡檢機(jī)器人能夠以全自主、本地或遠(yuǎn)程遙控模式代替或輔助人工進(jìn)行變電站巡檢，巡檢內(nèi)容包括設(shè)備溫度、設(shè)備外觀、刀閘開關(guān)狀態(tài)、儀表、設(shè)備噪聲等;巡檢任務(wù)可根據(jù)時(shí)間、內(nèi)容、路徑等進(jìn)行隨意配置，巡檢全過程自動(dòng)管理。

1.2 特殊巡檢

根據(jù)智能變電站運(yùn)行的需要，在高原、寒冷等地理?xiàng)l件或大風(fēng)、雷雨、冰雪、冰雹、霧天等惡劣條件時(shí)，對(duì)特定的設(shè)備或巡檢線路進(jìn)行特殊巡檢，有效降低工作人員安全風(fēng)險(xiǎn)，真正實(shí)現(xiàn)變電站全天候檢測(cè)。

2 智能巡檢機(jī)器人使用現(xiàn)狀

2.1 機(jī)器人任務(wù)執(zhí)行情況

機(jī)器人電量無(wú)法支持一次性對(duì)變電站的所有設(shè)備進(jìn)行所有項(xiàng)目巡檢，而且每執(zhí)行一次巡檢任務(wù)后，機(jī)器人剩余電量非常少。為了保證機(jī)器人在巡檢工作之后還能留存一部分電量，我們將一次設(shè)備測(cè)溫任務(wù)分為三個(gè)區(qū)域，設(shè)備巡視任務(wù)分為三個(gè)區(qū)域，以 6 天為期限進(jìn)行巡視，檢查各個(gè)設(shè)備具體運(yùn)行情況。

2.2 巡視替代情況

機(jī)器人在投運(yùn)后，需要人工巡視對(duì)機(jī)器人采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，而且機(jī)器人并不能完全檢查設(shè)備的全部問題，例如瓷瓶裂紋等。同時(shí)當(dāng)設(shè)備區(qū)有停電檢修作業(yè)時(shí)，全封閉圍欄阻斷機(jī)器人巡檢路線，導(dǎo)致機(jī)器人無(wú)法執(zhí)行該設(shè)備區(qū)巡檢任務(wù)，就需要人工巡視。所以目前尚不能完全代替人工巡視。人工巡視作為機(jī)器人巡視的補(bǔ)充，可以合理地減少巡視的次數(shù)。

2.3 紅外測(cè)溫替代情況

機(jī)器人每次都是在固定的角度對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)溫，對(duì)于有些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備，無(wú)法對(duì)其所有的角度進(jìn)行測(cè)量，因此需要人工進(jìn)行測(cè)溫，保證不被遺漏。

2.4 特殊巡視替代情況

在特殊運(yùn)行方式或惡劣天氣時(shí)，機(jī)器人可以代替人工對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，能夠有效地降低安全風(fēng)險(xiǎn)，減少運(yùn)維人員時(shí)間。^[2] 

3 存在的問題

3.1 巡檢任務(wù)不合理

目前編制使用的月度巡檢任務(wù)沒有突出重點(diǎn)，各部分功能均進(jìn)行了任務(wù)派發(fā)，表計(jì)讀數(shù)、開關(guān)刀閘位置巡檢任務(wù)占比過大，并且準(zhǔn)確率不高，導(dǎo)致使用效果不高。另外，如當(dāng)日?qǐng)?zhí)行任務(wù)區(qū)域有檢修工作時(shí)，因安全措施道路封閉，機(jī)器人無(wú)法執(zhí)行，如果運(yùn)維人員未派發(fā)臨時(shí)任務(wù)，那么機(jī)器人當(dāng)日就未運(yùn)行，導(dǎo)致使用率降低。

3.2 日常管理不完善

班組對(duì)智能巡檢機(jī)器人的巡視、檢查不到位。機(jī)器人如出現(xiàn)故障，沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除，就導(dǎo)致連續(xù)幾天未運(yùn)行，使用率降低。運(yùn)維人員在例行巡視時(shí)，未對(duì)巡檢報(bào)告進(jìn)行檢查，未能及時(shí)核實(shí)機(jī)器人發(fā)現(xiàn)的缺陷，導(dǎo)致使用效果不高。

3.3 巡檢數(shù)據(jù)及時(shí)性不高

目前 330 kV 變電站屬于無(wú)人值守變電站，運(yùn)維人員巡視周期為 3 天一次，而智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)未接入內(nèi)網(wǎng)，所以運(yùn)維人員每隔三天才能到變電站檢查一次智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)數(shù)據(jù)，對(duì)于機(jī)器人巡檢結(jié)果掌握比較滯后，即時(shí)性差。

4 機(jī)器人應(yīng)用優(yōu)化提升

4.1 優(yōu)化巡檢任務(wù)

4.1.1 巡檢周期安排

根據(jù)機(jī)器人運(yùn)行情況及變電站設(shè)備特點(diǎn)，合理優(yōu)化巡檢任務(wù)，全面覆蓋并突出重點(diǎn)。^[3] 以該 330 kV 變電站為例，該變電站 330 kV 設(shè)備、110 kV 設(shè)備均為 GIS 設(shè)備，發(fā)熱缺陷少，主變及 35 kV 設(shè)備發(fā)熱缺陷較多，應(yīng)作為測(cè)溫的重點(diǎn)增加任務(wù)頻次。每周對(duì)表計(jì)讀數(shù)抄錄、 開關(guān)刀閘位置識(shí)別、外觀巡視做到全站覆蓋一次，其余任務(wù)均派為紅外測(cè)溫。根據(jù)紅外精確測(cè)溫要求，所有紅外測(cè)溫均安排在夜間執(zhí)行，在滿足充電時(shí)間的要求下，白天空閑時(shí)間可安排其他任務(wù)。

4.1.2 結(jié)合月度檢修計(jì)劃，避開檢修區(qū)域

根據(jù)月度停電檢修計(jì)劃，每月安排巡檢任務(wù)時(shí)，避開當(dāng)天有檢修任務(wù)的區(qū)域，避免因檢修工作導(dǎo)致機(jī)器人停運(yùn)。

4.2 加強(qiáng)日常管理

4.2.1 將智能巡檢機(jī)器人運(yùn)行情況及巡檢報(bào)告檢查納入例行巡視內(nèi)容

根據(jù)無(wú)人值守站值班模式，運(yùn)維人員每三天會(huì)對(duì)華嚴(yán)變電站進(jìn)行一次例行巡視，在例行巡視時(shí)，首先檢查機(jī)器人三天內(nèi)的運(yùn)行情況，瀏覽巡檢報(bào)告結(jié)果，對(duì)機(jī)器人檢測(cè)出的設(shè)備發(fā)熱、表計(jì)讀數(shù)異常等情況進(jìn)行登記、復(fù)核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除缺陷。如果發(fā)現(xiàn)機(jī)器人出現(xiàn)無(wú)法充電、未執(zhí)行巡檢任務(wù)等故障，應(yīng)盡快消除，縮短故障時(shí)間。將機(jī)器人的運(yùn)行情況詳細(xì)計(jì)入交接班小結(jié)內(nèi)，按值交接，確保增強(qiáng)機(jī)器人的使用效果，提高使用率。

4.2.2 設(shè)立設(shè)備主人

按照設(shè)備主人制，運(yùn)維班組設(shè)立專人負(fù)責(zé)管理智能巡檢機(jī)器人，定期聯(lián)系廠家對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，按時(shí)編寫運(yùn)行分析報(bào)告。

4.3 提高智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用即時(shí)性

將變電站智能巡檢系統(tǒng)接入內(nèi)網(wǎng)，使智能巡檢機(jī)器人巡檢數(shù)據(jù)通過內(nèi)網(wǎng)，及時(shí)傳送到變電站移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)及其終端（PDA）、變電運(yùn)維智能管控平臺(tái)及調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)。運(yùn)維人員通過 PDA 隨時(shí)可以掌握機(jī)器人巡檢情況及設(shè)備狀態(tài)，便于運(yùn)維人員及時(shí)掌握設(shè)備狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)缺陷后盡早處理。通過接入智能管控平臺(tái)將巡檢發(fā)現(xiàn)的缺陷上送智能管控平臺(tái)，生成缺陷記錄，發(fā)送對(duì)應(yīng)的檢修班組盡快消缺。調(diào)度監(jiān)控也可通過接入的數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，提醒運(yùn)維人員進(jìn)行檢查。

5 結(jié)語(yǔ)

智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用到變電站運(yùn)維工作之中，能夠?qū)⒆陨淼膬?yōu)勢(shì)影響作用發(fā)揮出來(lái)，是具備良好功能特點(diǎn)的智能化設(shè)備條件。在進(jìn)行變電站運(yùn)維管理階段，智能機(jī)器人的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大化，是實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守管理目標(biāo)的必要措施方法。不過在實(shí)際應(yīng)用中，依然存在有不少缺陷和問題，導(dǎo)致智能巡檢機(jī)器人的使用率低，使用效果不高，要求技術(shù)人員必須做好問題的深入研究，找出其原因所在，然后采取切實(shí)有效的措施和方法來(lái)對(duì)提高使用率及使用效果，提高巡檢工作的效率，以此來(lái)推動(dòng)巡檢工作提質(zhì)增效。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張成巍.智能巡檢機(jī)器人研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].電工文摘,2015 (1):9-12. 

[2] 李楊.智能巡檢機(jī)器人在變電站的應(yīng)用分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊, 2020,28(12):43.

[3] 趙琛,方圣,陳兆.無(wú)人值守變電站智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用與運(yùn)維 [J].安徽電力,2020(1):32-34.

(注：本文轉(zhuǎn)自《電子產(chǎn)品世界》2022年6月期)