变电站智能巡检应用现状及解决措施

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年4月第10期   作者:糜小峰
[导读] 智能巡检主要是借助计算机技术、人工智能技术、遥信遥感技术等先进的技术手段,以机器人、滑轨摄像头等取代人工进行巡检,巡检的效率更高,
        糜小峰
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        【摘 要】智能巡检主要是借助计算机技术、人工智能技术、遥信遥感技术等先进的技术手段,以机器人、滑轨摄像头等取代人工进行巡检,巡检的效率更高,也可以有效保障工作人员的生命财产安全。 本文结合智能巡检的优势,就其应用现状进行分析,并以变电站巡检为例,对智能巡检存在的问题以及解决措施进行讨论,希望能够为变电站的运行维护工作提供可靠支撑。
        【关键词】智能巡检;应用现状;解决措施
        1 智能巡检的优势
        巡检指巡回检查,主要是针对设备运行情况进行定期或者随机性的巡视检查,及时对发现的缺陷隐患进行告警,提醒处理,做到防患于未然。对比传统人工巡检,智能巡检能够以智能化技术为支撑,完成巡检对象、时间地点、方式方法的预设工作,自动就设备检测数据进行传输,发现异常能够自动上报给工作人员,同时也可以借助射频识别等技术来确保巡检真实到位,实现巡检过程的可视化、自动化、智能化。
        2 智能巡检应用现状
        最近几年,伴随物联网、云计算等技术的相继出现,智能化技术被引入巡检领域,能够取代人工完成大部分的巡检工作,实现了巡检的自动化和智能化,在一些远距离、高风险、大强度的工作环境中,替代人工从事重复性运维巡检工作。在不断的发展过程中,智能巡检的方式和手段变得越发多样化,除去最为常见的智能巡检机器人,还包括定点摄像头、滑轨摄像头等,配合无线测温装置、各类数据在线监测装置、无线数据传输终端、RFID 电子标签等,可以实现对于多种运行参数信息的采集,并且对照云端存储以及大数据,就状态信息实施异常报警和趋势预测,而工作人员也可以运用作业终端APP 和PC 客户端,随时随地对设施设备的安全状态进行监控,及时对存在的隐患和问题进行处理,有效避免安全事故的发生。以物联网为支撑,智能巡检系统能够使工作人员实现对于设施设备的远程监测和实时数据兑取,实现自动化管理,减少用工人数和运行维护成本。
3 智能巡检存在的问题和解决措施
以智能巡检机器人为例,对智能巡检应用中存在的问题和解决措施进行讨论,希望能够为智能巡检的发展提供参考和借鉴。
3.1 数据读取
变电站巡检中,无论是无轨机器人还是有轨机器人,都会配备高清摄像头,依照原本的设计构想,在对各类表计的数据进行读取时,精确度应该远远超过巡检人员的目视,因为部分表计存在安装位置过高的情况,单纯依靠目视很难看清楚指针位置和数字显示,人工巡检中,对于这样的情况一般仅能借助望远镜观察。智能巡检配备的高清摄像头具备变焦功能,能够在很远的距离借助变焦的方式来完成数据读取,省时又省力,可以将采集到的数据以图片的形式进行保存,为后续的分析提供便利。然而,智能巡检在数据读取方面并没有能够达到设计预期,分析原因,主要是变电站内空气相对污浊,表计的表面或者摄像头会变脏,导致无法获取到清晰的图片,而且摄像头也可能会出现对焦失败的情况。

对此,可以在后续的改进中,于摄像头上安装自清洁装置,表计的污秽在目前只能通过定期人工清扫的方式解决。摄像头对焦失败的主要原因是自动对焦技术或者算法不当,可以配置主动式自动对焦摄像头,配合超声测距仪和红外测距仪,减少对焦失败的情况。
3.2 红外测温
红外测温环节,因为变电站内设备布局复杂,智能巡检往往会受到固定巡视路径、定位点以及实际场地可行进通道等的限制,不可能如同人工巡视一样灵活,使其在实际巡检中存在对位不准的问题,得到的温度信息与实际偏差值过大。针对这种问题,需要技术人员对智能巡检系统进行优化,或者增加相应的距离监测单元,帮助摄像头或者巡检机器人确定好与被测设备的距离,避免出现错误测温的问题。不过考虑变电站内部道路分布、摄像头高度、机器人电池续航等因素的影响,想要在智能巡检系统的软件层面实现如同人工巡视一样的全角度对比测温非常困难。在现有的技术条件下,红外测温依然无法替代精准测温,因此仅能作为大面积普遍测温的一种方式。
3.3 巡视路径
以远距离超声停障和近距离碰撞停障感应装置为支撑,智能巡检机器人在巡检过程中不会因为碰到障碍物而损坏,但是这种旨在保护巡检机器人的安全设置,在实际应用中可能会遭遇“水土不服”的状况。很多大型变电站中都会设置有草坪覆盖,在相应区域巡检时,巡检通道两侧伸出的杂草可能会激发机器人的障碍物识别感应装置,导致机器人停止前进,若运维人员没有及时发现,机器人可能会一直停留在当前位置直到电池电量耗尽,需要工作人员将其搬运到充电处进行充电,不仅费时费力,还增加了工作量。另外,巡检机器人在行进过程中,可能因为定位偏差而偏离预定巡检通道,无法对当前的位置和运行路线进行准确计算和修正,继而与变电站内的设施撞击。另外,当前智能巡检机器人采用的是自主充电设计,在适当位置设置充电装置,机器人在电量不足的情况下,会自动到达充电位置进行充电,全程不需要人工参与,但是如果机器人因为定位误差,偏离了预设轨道,则会同步引起自主充电失败的问题,机器人在到达充电桩位置后,可能无法准确停止,继续前进直到碰到墙面或者障碍物,也可能在没有达到充电桩位置时就已经停止前进,影响自主充电的实现。对于上述问题,可以在现有障碍物感应装置、自主充电装置、激光定位装置等的基础上,增加可见光摄像头来对周边环境进行准确识别,将机器人运行范围内,高度低于2 m 的实际物体拍摄成像,配合相应的图像识别技术,将之与预先设置的环境信息进行对比,做好当前位置和行进方向的准确判断。
4 结语
总而言之,智能巡检在电力领域有非常广泛的应用,能够在一定程度上替代人工进行烦琐重复的巡检工作,提高工作效率,降低人工成本的同时,将设备运行状态信息、视频图像信息有效整合,实现巡视工作及巡视结果的可视化、自动化、智能化展示及判断。就目前来看,伴随智能化技术的发展,智能巡检系统的结构和功能变得越发完善,取得了较为显著的成果,不过在实际应用中,依然存在有不少缺陷和问题,要求技术人员必须做好问题的深入研究,找出其原因所在,然后采取切实有效的措施和方法来对问题进行解决,提高巡检工作的效率,以此来推动巡检工作提质增效。
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