李东
国网公司长治供电公司变电运维室，山西省长治市046000
摘要：现阶段，我国输变电工程已实现了自动化管理，在具体运行过程中，主要依靠智机器人来对各变电设备的整体运行情况进行实时的监督和管控。因为智能机器人不仅稳定性和可靠性极强，而且还集结了各种先进的科技技术和软件系统，从而能够在很大的程度上保证变电设备的运行安全，提高变电站综合管理水平。因此，对输变电工程巡检系统中智能机器人的有效应用进行深入的研究，很有必要。
关键词：智能机器人巡检系统；输变电工程；应用
1智能机器人巡检系统原理
带电检修机器人替代在绝缘操作杆基础上所运作的人工作业方式,智能机器人巡检系统中所具有的控制系统也需要能够将视觉辅助远程快速定位技术和机械手臂等综合在一起,使得强电磁场环境下无线遥控与通讯技术能够综合在一起,促使远程控制机器人带电操作,并且对配套新型连接金具的隔离断路器加以维护和检修处理。当前在进行机器人控制的时候,其中的主要控制方式包含有四种,根据变电站现场需求的情况,使用IPC控制机器人。
1.1基站控制系统层
基站控制系统层其中主要包含有机器人遥控和自动巡视以及机器人状态信息显示、数据储存等内容。
首先是机器人遥控,在机器人的实际应用的时候,遥控主要是对机器人远程控制的重要工具,对机器人的行驶或者是摄像机调焦等操作,都能够在机器人遥控的基础上促使其成为显示,这些行为主要是在键盘和鼠标等基础上完成的。
其次是自动巡视,智能机器人的巡检系统能够使得机器人自动进行巡视,并且操作人员在这一过程中可以设定相应的巡视时间,机器人在这一基础上能够自动实施巡视任务,并且在自动巡视的时候,机器人所需要执行的主要任务包含有自动云台动作和自动红外热像仪的操作及红外数据的采集等内容。
再次是实时图像数据监控和机器人状态信息的显示,智能机器人的巡检系统中对可见光摄像机及红外热像仪等实时监控处理,其主要是对遥控和自动巡检等方面的功能加以配合,使得数据的详细记录更为便利。
最后是数据储存与分析等方面内容,机器人实际运行的时候,主要是在电子地图信息及工作系统当中的信息等信息内容的基础上,其较为详细的数据在数据库中记录,并且机器人在实际运行的时候,其中产生的一些巡视进行详细的记录和数据分析,使得之后的查询更为便利,并且为之后数据的分析提供较为良好的支持。
1.2移动站系统层
首先是主控计算机系统,主控计算机系统在智能机器人的实际应用的时候,具有较为重要的作用,主控计算机系统程度主要是对其实时全方位和多功能的操作处理,并且面向对象实施语言开发编程处理的,其自身的目的是为了能够采集导航的定位信息,对这些信息内容有效处理。
其次是导航定位系统,其主要包含有导航传感器和定位传感器等部分内容,导航传感器本身是磁导航传感器,能够有效的跟踪地面之前所铺设的相关磁导航运行轨迹,最终实现导航。再次是动力系统,动力系统中包含着电池和电源管理器等相关内容,其在运行的时候,主要是为机器人提供基础的能力,而动力系统主要是为了促使电池得到合理配置和管理。
最后是检测采集系统,在移动站系统层中的检测采集系统通常情况下,是为了对摄像机以及红外热像仪等设备提供必要的依据和数据传输。
巡检机器人使用的导航方式，是现阶段使用比较广泛的磁导航。其中选取以下两种封条进行道路铺设：防水封装磁条、薄ABS封装磁条。前者适用于一般行走轨道的铺设，它需要先切缝将其放入地下，然后再进行掩埋，最后进行封条固定。后者则适用于具有特殊电缆盖板操作的轨道铺设，其特殊性是在轨道打孔之后，需用胀塞和自适应的攻丝固定在孔内。这种导航方式能够有效抵抗外界干扰，整个导航系统的可靠性较强，是目前使用最为广泛的一种导航方式。定位点主要是利用机器人在输变电过程中的巡检任务制定的，能够有效提高检测精度以及检测效率。
1.3主控计算机功能
主控计算机系统是巡检机器人必不可少的组成部分，其通过WinCE嵌入式技术来丰富机器人系统功能，并利用C++来开发机器人语言编程，进以能够实时采集和处理导航定位信。同时，主控计算机系统还能够根据监控主站所下达的控制命令，对机器人的运动轨迹进行全面的控制，并能够详细检测机器人传感器，使其可以实现自动检测、自动采集、自动传输等多种应用性能，从而更好的保障变电站设备的运行安全。
1.4导航定位功能
该系统功能主要是由导航传感器和定位传感器来实现的，在巡检机器人实际运行过程中，导航传感器可以对变电站地面之前所铺设的相关磁导航运行轨迹进行实时的跟踪，并且定位传感器还能准确定位机器人位置，以便对其下达正确的巡检轨迹指令，从而快速有效的完成变电站中各项巡检任务，更好的实现变电设备的安全可靠运行。
1.5运动控制功能
该系统功能可以全面控制巡检机器人的运行轨迹，进而使其所行驶的方向、展开的机械动作以及自动控制功能等都能够达到相应的设计标准，进而为变电站的可持续发展提供更为安全、更为可靠的技术保障。
1.6检测采集功能
该系统功能设计的最终目的是为了增强摄像机或红外热像仪等设备的自动数据检测和传输功能。在实际使用过程中，主要是通过基站系统的监控计算机以及移动站系统的主控计算机的有机结合来实现，进而对石台、摄像机等设备进行科学有效的控制，使其可以始终处于安全可控的运行状态。
2智能机器人巡检系统的实际应用
2.1三维电子地图技术
在变电站智能机器人巡检系统的应用当中，需要对其它相关的技术进行应用，从而提高系统的功能和作用。例如，可以对三维虚拟现实技术加以运用，根据实际规模构造出模拟的变电站模型。通过利用三维电子对图技术，能够解决二维地图的局限性问题，通过后台对巡检位置进行更加准确的确定。
2.2模式识别技术
在实际的操作过程中，机器人不可能实现每一次都准确无误的对准目标，而能够造成这种现象的原因有很多，其中包括运动控制的精度、导航停靠精度的限制等；不仅如此，由于观测距离的不同，导致在实际的检测过程中，一次检测可能会检测到多个设备，对于检测结果就会产生直接的影响，导致数据的不准确。而在这种形势下，通过模式识别的算法，在配合机器人的检测位置，不仅能够有效的对目标设备进行分辨和定位，而且能够从根本上保证检测数据的准确性和可用性，这样能够方便及时的对设备的实际运行状况提供良好的数据支持和信息支持。
2.3实时数据曲线分析技术
设备在实际操作当中，由于自身负荷的不断变化，可能会影响设备温度的改变。但是，单纯的温度变化趋势，通常难以准确反映出设备存在缺陷、老化等问题。如果温度变化和设备实际运行负荷之间存在联系，需要利用两条曲线的变化情况，对具体问题加以分析，从而得出更为准确的结果，明确温度的改变是否由于符合的变化所引起的，以及是否由于设备自身缺陷或老化问题造成的温度改变。
3结语
电力系统本身的结构就具有较为复杂的特点,并且其自身能够得以安全合理运转的时候,也会对人们的日常生活产生一定程度上的影响,在这一情况下,智能机器人在应用的时候,不仅能够促使传统的变电站巡检任务得以优化,同时也能够在现代技术的基础上以及其现场检测的情况等,实施较为详细的检测和有效控制。机器人的合理应用,变电站的智能机器人巡检系统的有效设计和不断完善也能够使得其中所涉及到的劳动力的数量得以减少,实现变电站巡检任务的统一化和标准化发展。
参考文献
[1]马承志,吴敏.变电站双体智能巡检机器人研究综述[J].价值工程,2018,37(15):284-286.
[2]王奎,郑志勇,潘飞.变电站智能巡检机器人的应用[J].科技与创新,2018,(07):148-149.