摘要：随着智能电网的建设，智能巡检机器人在变电站日常巡检工作中扮演的角色越来越重要。本文针对智能巡检机器人在现场应用过程中存在的问题提出了相应的优化措施，希望可以提升机器人巡检的效率和便捷性。
关键词：机器人；巡检；变电站；现场应用；优化措施
0引言
变电站巡视维护的传统方式依靠人工感官及经验，同时辅之以部分检测仪器，由此检查并定性判断变电设备的运行情况。主观因素过多、检测质量分散、劳动强度大等是这种方法的不足之处，智能巡检机器人的出现解决了传统人工巡视存在的问题，现已在变电站巡检中进行了广泛的应用。
1智能巡检机器人的优越性
智能巡检机器人搭载可见光摄像机、红外热像仪等传感检测设备，利用自主导航、图像识别、红外带电检测、自动充电等智能化、自动化技术，通过机器人自动巡视即可完成变电站全部户外设备的常规巡视工作，包括一次设备的红外测温、噪声检测等工作；切实减轻运维人员工作负担；可自动识别表计读数，具有设备缺陷智能预警功能，可将巡视所得数据自动生成巡检报表上传至本地监控平台；安全方面，巡检机器人巡检内容全面、巡检效率高，且巡检结果稳定可靠，有效避免设备缺陷遗漏的可能，减少变电站事故发生。
2变电站巡检机器人应用
2.1智能巡检机器人在变电站中的实际应用
某220kV变电站配置了1台智能巡检机器人系统，并配备与之配套的1个机器人充电室。该机器人将变电站按电压等级、设备类型分为3个巡检区域、6个巡检任务进行巡视，包括：220kV区域红外任务、220kV区域仪表任务、110kV区域红外任务、110kV区域仪表任务、主变及35kV红外任务、主变及35kV仪表任务。
上述任务均支持定时自动开启及手动开启两种开启模式。每一次巡检任务执行完毕后，智能巡检机器人会自动返回充电室，并开启充电接口进行充电。如巡检机器人在巡检任务进行过程中，接收到后台机发出的的特殊巡视指令，机器人将自动暂停当前的巡检任务，并根据当前机器人所处位置，重新规划出最佳巡检路径，对指令设备进行特殊巡检。
2.2智能巡检机器人存在问题与解决方案
（1）对二次设备及直流系统巡检功能的缺失
目前大多数已投入运行的智能巡检机器人基本能够完成对站内一次设备的全面巡检，但由于站内直流系统及二次设备多位于变电站独立的小室或是主控楼内，且室内设备的门口均设置有防鼠挡板。这客观上给巡检机器人设置了“路障”，使之无法有效地对此类设备开展巡视检查工作。然而，站内直流系统及二次设备对变电站的安全稳定运行同样至关重要。因此，使巡检机器人能够有效发挥自主判断，对二次设备与直流系统完成巡检是必要的。
解决方案：首先，对现有的保护室或主控室其中一个门进行改造，改造成类似机器人充电室的自动卷闸门，当巡检机器人靠近时可以自动开门，进入后自动关门。从而也可以避免小动物误入室内。其次，对于新建变电站在规划设计时，可以考虑将机器人的充电室与保护室设置到一起，统一规划、设计巡检路径，从而顺利解决其对室内二次设备及直流系统的巡检问题。
（2）对雾霾天气的抗干扰能力不强
随着智能变电站的快速建设，“泛在电力物联网”已经开始在电网中实施，智能巡检机器人越来越多的采用激光制导方式，通过大数据和电子地图的方式，实现自动导航功能，激光制导原理如图1所示。近年来，雾霾天气日益频发，采用激光制导的智能巡检机器人可能会受到雾霾天气的影响。由于激光束在雾霾环境中会受到水分、尘埃等的影响，发生折射现象而发散，导致激光定位及导航失效。从而造成巡检机器人巡检质量下降，甚至不能完成指定巡检任务等情况的发生。因此，需改善巡检机器人在大雪、大雨尤其是雾霾等恶劣天气下的激光定位及导航能力。
.png)
图1 变电站内智能巡检机器人激光制导巡航原理图
解决方案：对于雾霾多发地区，可适当增大变电站智能巡检机器人激光导航系统的发射功率，通过大功率发射激光束保证机器人在特殊天气下能有效定位。
（3）表计位置不合理使巡检数据存在偏差
变电站智能巡检机器人通过搭载的高清摄像头可以对压力、油位、避雷器泄漏电流等表计进行读取，为运维人员提供比较准确的巡检数据，但它仍存在弊端。
首先，有些压力表、油位计相对于地面的位置过高、夹角过大，当巡检机器人行进到固定监测点位时，机器人云台摄像头对目标设备或表计亦有着相对较为固定的角度。不利于巡检机器人的观测。其次，针对人工巡视而设计的压力表、油位计，客观上也对机器人采集数据造成了影响。例如，有些压力表隐藏于设备表面下部或是表计指针过小而不方便机器人采集数据。
解决方案：对位置偏高或设计存在缺陷的压力表、油位计可以在设备周围适当的位置放置反光镜，应用镜面的反射原理，将表计“转移”到适合观测的位置，以兼顾人工观测和巡检机器人观测两种巡检方式。
（4）现行单站巡检通信模式的弊端
如今，多数配置智能巡检机器人系统的变电站采用的均为单站巡检通信模式。而国网公司“三集五大”改革后，绝大多数的变电站成为无人值守变电站，运维人员只在进行周期性维护时才能到站获取最新的机器人巡检数据。这就可能延误某些异常或故障的处置时间，给变电站的安全稳定运行带来风险。
解决方案：首先，将无人值守变电站巡检机器人的控制权通过有线或者无线网络，集中到运维班的驻地变电站，方便运维人员实时获取所辖任意变电站的巡检数据。其次，可以在机器人后台机操作系统中增加一种信息发送功能，允许后台机自动将设备运行告警信息以短信形式发送到运维人员手机等移动终端上，从而方便运维人员及时掌握机器人巡检发现的异常信息，提高运维质量和效率。
3结束语
总之，变电站巡检机器人的应用技术研究，有利于促进变电站巡检机器人关键技术在其系统设计中的实现，从而推动巡检机器人的推广应用，对变电站运行维护自动化与信息化建设和提升有着积极的作用与意义。
参考文献：
[1]何缘，吴功平，肖华.高压输电线路巡检机器人机构设计及运动学分析[J].高压电器，2016，52（06）：61-68.
[2]杨旭东，黄玉柱，李继刚，李丽，李北斗.变电站巡检机器人研究现状综述[J].山东电力技术，2015，42（01）：30-34.
[3]Salkintzis ,A.K ,Plevridis ,etal.Design and Implementation of a Low-Cost Wireless Network for Remote Control and Monitoring Applications[J]. Microprocessors , 1997 ,V21 (2):79-8.
[4]罗俊豪，颜雨薇.变电站自动巡检机器人系统及其关键技术[J].电气应用，2014，33（13）：80-84.