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移动机器人在变电站设备巡检系统中的应用

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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 移动机器人在变电站设备巡检系统中的应用 作者:潘翔 艾春雨 卢玉琴 来源:《电子技术与软件工程》2016 年第 21 期 摘 要机器人的出现给各行业的生产和管理都带来了很多便利,其应用领域也非常广,在 变电站设备巡检系统中使用,能够有效提高设备运行的安全性,实现无人值班管理,本文分析 了移动机器人在变电站设备巡检系统中的应用。 【关键词】移动机器人 变电站设备巡检系统 应用 科学技术的不断发展,让变电站也开始实现自动化管理,向无人值班的方向发展,但是由 于在实践中人员素质问题、环境因素等都会让设备的巡视质量变差,如果设备出现严重的问 题,或者遇到恶劣的天气都会造成巡检的安全隐患,为了办证巡检的工作效率和安全性,采用 移动机器人替换人员进行巡检工作,可以实现这些要求。 1 移动机器人应用于变电站巡检系统中的优点 设备巡检氛围分例行巡视和特殊巡视。在遇到高温情况、设备大负荷的运行以及新投入设 备在运行前以及恶劣天气情况后,都会增加巡视的工作任务,且工作的环境非常恶劣。而使用 移动机器人代替人工对变电站内设备等情况进行巡视就可以有效的解决这一问题,减轻工作人 员的工作任务。 当前对于设备的检修等常规性检查的信息还是通过手工进行记录的,对于一些会影响电力 系统安全性运行的不可量化因素,也都是由工作人员主观的进行描述纪录,且每个人的描述语 言也存在不同,这就给对设备进行故障类型确定以及系统分析都加大了难度;而且有一些可量 化的表计数据纪录因为人员的不同也会产生一些偏差。而移动机器人则可以避免这一问题,通 过数字化的系统,能够保证描述的准确性和可靠性。 2 变电站设备巡检方式 当前变电站设备巡检中最常见的巡检方式是就地人工巡检和远程监视。但在就地人工巡检 中,不是所有巡检人员都能判断出设备存在的问题,这与运行人员本身的素质、工作经验、对 设备的熟悉度、工作态度、工作时的精神状态等有关。一般关于电力系统设备缺陷问题的检 修、对变电站内设备的常规性检查这样的定性状态信息都是由人员进行手写记录的,但是这样 由于人员会存在疏漏,会让相关的记录没有被完整的记录下来、记录会出现丢失的情况;但检 修设备出现严重的问题,如果不能及时的将检修结果上报给上级等待指示进行处理的话,拖延 是不报就会让问题变得更加严重,甚至引起严重的事故发生,为变电站内造成不该有的损失; 出现了事故后,还没有健全的系统对事故原因进行分析,确定故障的类型,这就无法保证变电 站的供电质量,满足不了逐渐变高的要求。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 2.1 远程监视方式 随着科技的发展,变电站内也在实现自动化的管理,无人值班的管理越来越多,为了更快 的进行排除故障,减少这一工作时间,让变电站内能够顺利的运行,有很多的变电站增设了 “第五遥”(遥视)功能,所谓遥视,就是通过在变电站内的各个角落安装各种探头以及摄像机 来完成的,对变电站内的各种情况,防火、防盗、运行设备是否在正常的运作、设备运行时的 发热情况、发生事故现场的具体情况、事故的波及范围和影响情况等对这些情况进行遥视管 理,以变电站里的电话线或光纤等传播通道为载体,将这些情况反映到调度所内,让调度所里 的工作人员能够掌握变电站内的情况,及时的发现问题,进行正确的判断。这种巡检方式虽然 有很多的好处,能够实现远程监视,可以查看到具体的画面、声音,并且能进行远距离的信息 传送,是变电站远程多媒体监控系统提供了技术支撑,但是仅限于能够将多媒体的信息进行上 传,无法实行任何的处理操作,且 CCD 的视野是有限的、网络通信带宽也是有限的,这些限 制也会让远程监视的推广和使用受到一定的影响。 2.2 变电站设备巡检机器人系统 这一系统是一个复合型系统,里面包含的内容较多,有机电一体化技术、电磁兼容技术、 多传感器融合技术、导航及行为规划技术、安防技术、机器人视觉技术、以及稳定的无线传输 技术,将他们都集中为一体,通过系统完全自主或者是人员进行遥控的方式对变电站外的一次 设备一些项目情况进行检查,省去了人员检查,能够自主的对图像进行分析和情况判断,自主 的找出电力设备存在的异常情况和分析出问题,能够满足无人值班的需求,提供了有效可靠的 技术检测手段,能够有效增强电网的质量,让其能够顺利的运行。 其中基站控制系统层是有三各部分组成,分别是监控计算机系统、交换机以及相应的无线 通讯设备。监控主站系统通常都是使用 Windows 系统,采用 C#面向对象编程语言开发设计, 能够为操作者提供方便的操作界面,实现界面间的交互,以实现监测的功能,能够为机器人提 供命令指示让机器人完成相关操作,为机器人的运行提供环境的信息,能够将机器人巡检时搜 集到的信息进行分析和储存,方便对设备情况的掌握和了解,还设有专家诊断的功能,能够对 相应的情况提出一定的处理方法。 2.2.1 基站控制系统的功能 (1)机器人遥控功能。能够对机器人的行驶路线及云台动作进行远程的遥控、远距离的 操作摄像机的调焦、远距离操作红外热像仪、对于可见光以及红外的数据进行采集,都是通过 远程遥控来让机器人完成巡检的工作,这些操控指令、工作等都可以简单的使用鼠标和键盘来 完成,操作十分简便。 (2)自动巡视功能。是指通过在电脑中建立巡检的任务,让机器人能够自动的进行和完 成巡视的工作,以及对巡视数据的存储、数据、任务的删除、人工下发和让机器人定时自动执 行。在对机器人的任务进行建立和删除的使用界面中,操作的人员可以自己设点好想要让机器 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 人巡视的时间。机器人在执行建立好的任务过程中,可以下达需要去检查的地点即停靠点,将 具体的工作任务指令下达给机器人,移动机器人可以执行的任务有很多,包括:自动的云台动 作、自动红外热像仪的操作、自动摄像机调焦、自动可见光与红外数据采集和自主充电。 (3)实时图像数据监控功能。就是通过可见


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