张鹰　陶颖　沈洁

摘 要：变电站在整个电力供应系统中占据重要地位，室内安装着众多电力设备，日常巡视是一件关键工作，智能技术还没有运用到变电站巡视管理之前，主要依靠的工作人员去检查设备运行状况以及开展检修，具有强度大和危险性高等特点，同时无法做到实时监测和搜集相关数据，实际效率比较低。随着科技的进步与发展，变电站室内设备巡视引入了机器人，达到了自动智能巡视目的，最大程度保障了变电设备运行的安全性和稳定性。本篇文章重点阐述了变电站室内设备巡视运用机器人系统构成，并且对机器人巡视的具体情况进行探讨，展望发展前景，仅供参考。

关键词：变电站;室内设备巡视;智能机器人;有效应用

引言：电力在现代社会发展中意义重大，只有做到持续稳定的电能供应，才能确保城市的正常运行。变电站是电网系统核心组成部分，室内设备多，需要按照相关规定巡视，设备安全稳定就能保障电能输送稳定性，否则就可能导致电力事故，造成经济损失，人民生活造成一定影响。变电站室内设备巡检在科学技术还不是很发达时期，由电力工作人员对设备进行巡检，强度非常大，而且变电站环境复杂，风险因素多，容易造成人员伤亡。科学技术的快速发展下，智能机器人出现在人们视野，变电站室内设备巡检引入机器人，除了可以代替人对是设备例行巡视，还在这个过程中自动搜集相关的数据信息，将其传输到系统中，为变电站安排各项工作提供数据支持，提升变电站设备运行安全系数，使得设备管理和检修更加有效。

一、变电站室内设备巡视机器人构成

变电站室内设备巡视属于基础性工作，通过巡视掌握设备的运行情况，及时发现存在的缺陷，然后组织人员进行检修，减少设备故障，保证室内设备的安全运行，除此之外获知设备管理的不足之处，有针对性强化管理，创造良好的设备运行环境。变电站室内设备巡视机器人的出现具有必然性，随着智能技术发展，机器人技术越来越成熟，可以代替人完成一些危险性大的工作，变电站设备运行环境复杂，有着电磁干扰，电力工作人员巡视容易发生事故，并且会受到电磁干扰，不利于身体健康，机器人巡视就能有效的解决这些问题。

变电站室内设备机器人巡视系统主要包含着三个层次：首先就是基站层，系统分为不同的功能模块，除了要执行任务管理、实时监控、查询以及完成驱动控制命令以外，还要对变电设备运行过程中各种数据进行搜集，系统自动分析和诊断，发现设备的异常之处，然后自动报警，变电站组织人员检修，规避风险，同时还能为设备检修提供数据支持，有助于找到故障病因，快速处理设备故障;其次是网络通信系统，机器人在巡视设备中会自动采集相关的数据和参数，最终要通过无线设备将其传输到主控中心，在对所有数据处理以后，向机器人发出相关指令，引导其完成巡视任务。这个部分机器人的功能包括采集数据、实时监测、自检等;最后是智能终端，机器人巡视最为关键的部分，围绕着移动站系统开展巡视，包含的功能模块比较多，机器人在移动中需要导航定位，这是一个核心功能，还有自动充电功能，保证机器人有充足的续航能力，主控模块也是最为关键的，起到了控制机器人作用，剩下的主要是安全保护模块以及运动模块等。

二、变电站室内设备巡视机器人的应用

1、自动躲避障碍物技术

变电站室内设备安装极其复杂，设备和线路比较多，并且要采取保护措施，一般都会在地面上铺设盖板，或者是设置保护设备的箱子，势必导致地面不是很平整，存在障碍物。机器人在设备巡视中怎样才能避开所有障碍物，按照既定的路线完成巡视任务，成为了变电站应用机器人巡视设备一个关键性问题，只有攻克了这个技术难关，才能保证机器人巡视的可操作性。研究中发现利用红外线传感设备，然后借助于超声波，有效的运用到机器人系统中去，就能达到自动探测和规避障碍物的目的，也就是常说的自动避障技术。实际操作的过程中，机器人会自动发射红外线，同时也会在超声波设备的辅助下，将获取的信息传动给控制器，经过精确的计算后下达指令，完成驱动控制，使得机器人远离障碍物，在光感传感设备的指引中按照既定路线巡视。

2、巡检技术

变电站室内设备巡视的内容众多，重点巡检的有主控室、开关室、高压配电室等，这个主要的设备室中安装着很多设备，常见的有馈线柜、变压器出线、电压计量柜、电容器补偿柜、避雷器等。机器人巡视变电设备过程中，需要在内部安装上无线网卡，采集信息后进行存储和传输，另外要有高清摄像头，移动中实时获取图像，最终利用无线网络传输到主控室终端系统，达到在线监控设备运行状态作用，保存有价值的设备信息。

3、图像处理技术

機器人在设备巡视中会采集到各种参数和信息，比如设备运行实际负荷、压力、电流、温度等，一般情况下都是根据设备运行中的温度高低判断是否存在异常。机器人巡视中实时摄取图像，运用红外热图像处理技术进行分析和研究，从而发现设备温度异常情况，或者是找到温度反常的特征点，明确设备运行缺陷，组织检修人员解决问题。红外热图像处理技术最大的优势在于，实时获取被测对象温度，生成图像自动传输到终端，经过图像分析发现问题，操作起来简单方便，准确性高。变电站环境有很多电磁干扰，噪音信号相对比较多，这会给红外热图像分析带来一定的影响，为了解决这个问题，就必须提高图像处理能力，采用先进的图像处理手段，比如去噪音法、移动摄影等。处理图像首先要做的是校正颜色，紧接着就是通过计算的方式去噪，这样就能确保现实出来的是原图像，最后就是借助于滤波算法，提取出目标图像，对各种属性进行分类，系统中会自动显示出设备发热部位，然后报警，将与之有关的数据存储到后台，方便以后参考。

三、变电站室内设备巡视机器人应用前景分析

变电站室内设备巡视运用机器人前景十分广阔，巡视的方法变得更为灵活，而且突破了环境和时间限制，做到实时巡视和搜集数据和影像，通过处理图像和数据掌握设备运行状态，对于存在缺陷定位，提高了变电设备巡视的精确性和效率。变电站设备巡视和检修人员负担减少，只需要根据做好设备巡视方案和计划，机器人系统中设置好各项参数以及巡视路线，自动完成巡检任务，具有省时省力特点，而且节省了资源和开支，效率高，随着机器人巡视系统功能提升，未来必将有良好的发展前景。

四、结束语

综上所述，变电站室内设备运用机器人巡视具有很多优势，既能保证顺利的完成巡视任务，又提高了效率和质量，确保变电站设备的安全稳定运行。

参考文献：

[1]沈靖龙， 赖宝鹏， 胡炳杰， et al. 变电站室内设备巡视机器人的应用与研究[J]. 电子技术与软件工程， 2018， No.138（16）：250-251.

[2]孙显鹤， 郭小凯. 室内变电站设备巡检机器人关键技术研究与应用[J]. 机电信息， 2018（2）：100-101.

[3]王智杰， 李永生， 牛硕丰， et al. 变电站室内巡检机器人系统研究与应用[J]. 山东工业技术， 2019， 280（02）：186-189.

[4]黄彬， 付立思， HUANGBin， et al. 移动机器人在变电站设备巡检系统中的应用研究[J]. 农业科技与装备， 2019（6）：58-61.

[5]山东电力研究院. 变电站设备巡检智能移动机器人[J]. 机器人技术与应用， 2018（3）：36-37.

[6]牛祉霏. 变电站设备巡检机器人系统设计方案的研究与应用[D].