基于“互联网+”模式 的变电运维智能机器人研究

发表时间:2020/9/3   来源:《中国电业》2020年9期   作者:王进 丁磊
[导读] 随着互联网时代的到来,电力系统智能化水平也不断提高,智能机器人在电力巡检
        摘要:随着互联网时代的到来,电力系统智能化水平也不断提高,智能机器人在电力巡检中的应用减少了人员作业风险,有助于变电运行维护水平的提高。下面文章主要对智能机器人系统构成进行分析,并探讨智能机器人的运用。
        关键词:互联网;智能机器人;智能巡检;变电运维
        引言
        随着智能运检技术的深入推广和应用,智能机器人越来越多地运用到变电站运维工作中,应用范围广,工作频次高,减少现场一线员工繁杂、低效、重复的工作量,提升运维工作的质量和效率。采用机器人技术进行巡视,既具有人工巡视的灵活性、智能性,同时也克服和弥补了人工巡视存在的缺陷和不足,更适应智能和无人值守发展的实际需求,是智能和无人值守巡检技术的发展方向,具有广阔的发展空间和应用前景。
        1“互联网+”模式的变电运维智能机器人系统结构
        第一,变电站智能巡检机器人系统为网络分布式架构,整体分为三层:集控层、基站层和终端层。其中,集控层包括远程监控后台和电力专网,基站层包括本地监控后台和通信网络,终端层包括机器人主体、充电房等。第二,远程监控后台包括计算机、通信设备、集控客户端软件和数据库,本地监控后台包括计算机、通信设备、客户端软件和数据库。机器人包括移动载体、通信设备和检测设备,充电房包括充电装置、自动门、网络设备等设施。第三,机器人主要由3D激光传感器、一体化云台、高清摄像头、红外热像仪、四驱底盘、通信天线等构成。通过3D激光传感器,机器人能够进行精确定位,并通过站内无线通信设备,完成预先设定的巡检任务[1]。
        2“互联网+”模式的变电运维智能机器人的应用分析
        2.1全方位检查设备,及时获知故障原因
        智能机器人可实现对电力设备运行状况,以及各个零部件、线路的全面检查,借助于全自动的扫描功能,将电力设备的各个部位运行状况在显示屏上进行展示,并通过语音播报系统让工作人员第一时间获取设备故障原因,快速给出故障应对方案。在电力设备的日常运行中,借助于智能机器人检查功能,当智能机器人检测到设备零件出现老化等现象,可发出警示声音,以此告诉工作人员设备故障的原因,及时进行故障处理。由于智能机器人和计算机相互连接,可实现远程电力设备的故障诊断,不但可节约人力成本,还可凭借智能机器人自动化、智能化的监测优势,提升电力设备故障诊断准确率,提升故障排除的效率。
        2.2运用智能机器人自动化功能加以诊断
        就目前来说,电力设备故障诊断过程中的人工检查方式已经获得进一步改进,转变为运用自动化的智能机器人加以全面的检测,操作人员只需要按照标准流程进行操作,先采集设备信息,在录入型号之后,点击智能诊断功能键,就可以自动检查设备内部装置、电源线、部件,变压器和其表面温度等。操作人员根据图像所显示的部位,来确定损坏位置,诊断出是因为零件长期高速运转加快了磨损程度而出现故障,让电力设备变阻器难以有效调节电压工作,对无法发挥电力设备的传输功能具有直接影响,展示的设备温度太高,从而根据显示的地点,找到磨损零部件,借此诊断出因为零件长时间运行,加速损耗程度,直接影响到电力设备的传输作用。需要按照诊断结果,及时实行修复工作,尽量在最快的时间内修复故障,促使设备能有序运行。

应用智能机器人自动化功能对电力系统故障进行诊断,是解决隐患最快速的方式[2]。
        2.3电力储备
        受到技术水平等因素的影响,使得智能机器人设计时,主要采用蓄电池的方式供电,而随着机器人的运行,会逐渐消耗蓄电池内存储的电力能源,当能容量低于一定程度后,则会导致机器人无法正常运行,无法完成电力设备诊断工作。同时,对于普通蓄电池来说,均为一次性用品,即无法充电,电力能源消耗完之后,则需要更换新的电池。所以,为了使智能机器人能够更好地运行,应对这一问题进行优化。具体来说,可以采用光能电池,在阳光下,该电池能够自动对光能进行采集,将其转化为电力能源,并存储到电池的内容,使电池源源不断的向电池提供电力能源。同时,还可以在机器人内部,安装电池监控设备,对电池容量进行监控,当电池容量低于一定程度之后发出警报,相关工作人员获得警报后,及时更换电池,减少机器人停止运行的时间。
        2.4安防联动
        运维人员可在监控后台手动下达安防巡视指令,定期对变电站内安防辅助设施进行检查。当异物入侵变电站时,本地后台监控系统通过接收变电站安防系统告警信号,智能分析判别告警等级,启动相应的安防巡视任务。此时运维人员可第一时间通过机器人视角了解现场状况,及时做出应对决策,最大程度保障人身、电网、设备安全[3]。
        2.5利用红外热成像,解决故障问题
        借助于智能机器人的红外热成像功能,可实现电力设备内部构造的可视化,并及时找准电力设备的故障位置。这种利用红外热成像技术诊断设备故障的方法主要借助于热红外敏感CCD对物体进行成像,进而以温度场的形式展现物体表面性状。若电力设备表现为升温现象时,智能机器人可通过红外热成像,获取设备故障的图片,并找到设备故障发生点,将红外热成像图像存档,为后续提出故障解决方案提供参考。智能机器人利用红外热成像功能检测并发现设备故障时,具体是通过语音播报系统告知工作人员,工作人员通过生成的图像内容,清晰抓取设备故障点相关信息,快速识别设备各部件存在的故障。同时,智能机器人还会按照故障问题,及时为维修人员提出零件更换、维修等意见,维护人员也可根据图像、语音播报的内容高效处理故障问题。
        结语
        总而言之,智能机器人应用于电力设备故障诊断当中,转变并创新了过去的电力故障诊断方法,在检查故障点过程中,对智能机器人的先进性能加以有效运用,可以更加全面、细致的检测电力设备内部零部件损坏程度。从而帮助运维人以最快的速度找到故障点,并进行处理,提高变电运维的整体水平。
        参考文献
        [1]蔡焕青,邵瑰玮,胡霁,等.变电站巡检机器人应用现状和主要性能指标分析[J].电测与仪表,2017,54(14):117-123.
        [2]徐庆峰,夏石伟,何碧静.变电站智能巡视机器人系统的运维分析[J].浙江电力,2014,36(5):30-32.
        [3]胡冬良,丁敬,黄继荣,等.智能巡检机器人在变电运维工作中的改进及应用[J].浙江电力,2017,36(8):29-34.
       
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