陈壹锋
广东电网有限责任公司肇庆供电局 526060
摘要：在社会经济科技的不断发展中，智能机器人在各行各业的生产与经营中也得到了越来越广泛的应用，机器人发挥的作用也越来越明显。对此，本文主要结合在变电站应用的智能机器人，简述机器人巡检系统的基本功能及优缺点，从而分析智能机器人巡检系统在变电站中的实践应用。
关键词：智能机器人；巡检系统；变电站；实践
在电力系统的不断发展中，变电站自动化水平也得到了显著提升，无人值守运行模式也已推行多年。但在现代社会的高速发展中，传统巡检模式已很难继续适应电网的发展了，其工作效率与当前电力生产的实际需求也有所差距。在此背景下，智能机器人巡检系统的研发与实践运用则有效弥补了人工巡检中存在的弊端，为变电站的运行安全提供了有力保障。
1.智能机器人巡检系统概述
在变电站中应用的智能巡检机器人系统主要是由机电一体化、多传感器融合、电磁兼容、导航及行为规划、安防、无线传输等多种技术于一体的复杂系统[1]。在该智能机器人巡检系统中完全运用全自动或遥控方式进行控制，能够有效取代巡检人员实现对变电站室外仪器设备展开相应的巡检工作。同时，该智能机器人系统还可以分析和判断机器人视觉系统获得的图像，进而及时对电力设备中存在的缺陷或外观异常进行反馈，为无人值守变电站提供了新的技术巡检手段，有效促进了电网运行可靠性与稳定性的提升。
在智能机器人巡检系统中，主要采用分层式控制，分为基站与移动站两层。首先是基站控制系统层。这一系统的组成主要包含无线网桥与监控计算机两部分，在实际应用中一般可通过远程遥控或设定巡检任务的方式实现智能机器人的自动巡检。同时，借助在机器人系统中配置的红外热像仪、可见光摄像机等，还可以实现对图像数据的实时监控。另外，借助后台对机器人运行中内部状态的显示还能实现对机器人运行状态与位置的控制。其次，移动站系统层。这一系统层的组成模块主要包含了主控计算机系统、巡视检测系统、运动控制系统、磁轨道导航定位系统、网络通信系统、能源电池系统以及机器人机械结构等，可通过与基站控制系统的结合，实现机器人自动巡检或遥控巡视的功能[2]。
2.智能机器人巡检系统的优缺点
首先，从优势方面来说，在变电站巡检工作中，如果仅采用人力巡检，将会面临极大的工作量，尤其针对特殊的高温区域或遇到雷雨天气，人工巡视任务更加繁重、复杂，工作难度非常大。面对这一情况，智能机器人巡检系统的实践应用则能够有效分担人工巡检工作任务，分担巡检人员的劳动强度；而且即便在高温区域或雷雨天气，智能巡检机器人受到的影响也非常小，能够有效替代人工完成变电站内的巡视巡检工作。此外，目前在日常检修电力设备的过程中人工巡检的占比仍是比较大的，巡检人员需要针对电力系统运行中的不安全因素进行相应的记录，其中包含了对电力线路缺陷以及断路器气体泄露等问题的描述与记录。而在这一过程中不同巡检人员的主观认识是不同的，这就导致其记录中也存在一定的差别，在一定程度上阻碍了对故障问题的实际分析与分类。针对这一情况，可应用智能巡检机器人系统对巡检数据进行统一规范，从而使变电站巡检更具标准化，提升巡检水平。
其次，从缺点方面来说，智能巡检机器人在变电站的实际应用中还存在一定的缺陷需要进一步研究，尤其在导航方面，目前大部分机器人运行都采用磁轨道导航，这样一来机器人的运行轨迹就受到了一定的限制，无法灵活更改巡检路线实现全面检测。对此，在智能机器人巡检系统的研发与应用中，还需要进行更深入的探索，以不断优化机器人系统，为变电站提供更优质的设备运行以及维护途径。
3.智能机器人巡检系统的基本功能与实践应用
3.1 基本功能
上文提到智能巡检机器人系统主要由基站系统层与移动站系统层两部分构成，其基本功能也主要依赖于这两部分实现。从基站系统层来说，其功能主要是将机器人采集到的红外图形与可见光图像进行动态显示，并自动将这两种图像存储起来，进而通过分析、处理，将机器人的运行情况和方位实时显示出来。同时，通过对机器人现场采集数据的查询与对比分析还能提供更流畅的操作界面，完成监测任务，为机器人的稳定运行创造有利环境。从移动站系统层来说，其功能主要是对导航定位信息的采集与处理。通过预设的巡视路线，机器人可自动进行巡视，并自动在预设点对可见光图像和红外图像进行采集、上传，最后在巡视任务结束后进行自动充电。此外，在机器人运行中碰到障碍物也能实现自动停车、报警，避免出现“撞车”事故。
另外，在智能巡检机器人的运行中主要包含可见光、红外、全检三种检测模式，可通过基站系统层选择并控制。其中，可见光检测一般用于白昼时间的巡视；红外检测主要针对夜间巡视；全部检测则针对实际测试需求可同时检测可见光与红外光。通过运行模式的设计，既能够科学降低电源消耗，增加智能巡检机器人使用时间，同时也可以有效保护强光下的红外热像仪等设备，延长设备使用期限。
3.2 实践应用
智能机器人巡检系统的实践应用可从以下几方面得到体现：其一，模式识别。在实际应用智能巡检机器人的过程中，想要每一次都精准找到目标的难度比较大，会受到运动控制精度以及导航停靠精度等因素影响，一旦观测距离存在差异就会导致监测结果也存在差异，导致实际检测数据不准确。对此就需要用到模式识别算法，从而促进定位的精准性，提高监测数据的准确性，确保提供有效的数据与信息。
其二，三维电子地图。在智能巡检机器人的应用中还需要应用到一些先进技术促进系统功能的提升。例如用三维虚拟现实技术就可以结合实际情况将变电站模型构建出来，在通过三维电子地图技术，打破二维地图的局限性，更精准的定位后台巡检位置。
其三，实时数据曲线分析。在电网中，大部分电力设备会在实际运行中因自身负荷的改变而导致自身温度出现一定的变化。而单纯的温度变化一般无法准确将设备中存在的老化或缺陷问题反映出来。因而就需要进一步探究温度变化趋势与设备实际运行负荷间的关联，并借助温度曲线的具体变化情况进行分析，以得到更加精确的结果，判断温度变化是否符合标准，进而确认温度变化是否因设备缺陷或老化而导致[3]。
其四，突发事故中的应用。在智能巡检机器人系统中，其开关位置配备了先进的识别系统，能够有效识别颜色，因而在周围环境无人监控时，可通过智能机器人在事故现场进行远程监控以及路线规划，为目标的安全移动提供保障。
总结：综上，变电站作为电力系统中的重要组成，其运行的稳定与安全对人们的生活和工作具有非常重要的影响。对此，就需要充分应用智能机器人巡检系统，合理利用智能机器人技术对现场环境以及电力设备进行详细的检测与控制，从而降低人力劳动，促进变电站巡检工作效率的有效提升。
参考文献：
[1]林英, 李占彬. 变电站智能巡检机器人在运维工作中的应用[J]. 电子技术与软件工程, 2018, 137(15):75-75.
[2]陈园园, 王涛, 周虎成. 智能变电站巡检服务机器人[J]. 周口师范学院学报, 2018, 035(005):45-49.
[3]马相鸣. 智能机器人在变电站巡检系统中的应用分析[J]. 数字化用户, 2018, 024(038):71-71.