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1、【電力工程論文】智能配電站室內電力巡檢機器人應用 摘要：從智能運維管理平臺、站控平臺、監(jiān)測裝置3個層面介紹了室內電力巡檢機器人系統(tǒng)的構成，系統(tǒng)通過搭載可見光、紅外熱像儀和聲音采集器等傳感器，在呼和浩特供電局呼和佳地開閉站實際使用后，可自動完成配電站室內設備的巡檢任務，巡檢數據自動歸檔，降低了人員勞動強度，提高了巡檢效率。認為電力巡檢機器人開展巡檢工作具有自動化程度高、可實時監(jiān)測、安全性高等優(yōu)點。 關鍵詞：配電站；電力巡檢機器人；狀態(tài)檢修；全壽命周期管理；智能化運維 引言 配電網是電力傳輸網絡的重要組成部分，其運行穩(wěn)定性與可靠性直接影響供電

2、質量。配電網傳統(tǒng)的人工巡檢方式受人員素質、檢測工具及環(huán)境因素等條件的制約，巡檢質量往往得不到保證[1-2]。隨著自動檢測技術的快速發(fā)展，巡檢機器人在電力系統(tǒng)逐步得到了應用[3-5]。機器人不易受環(huán)境影響，能夠適時檢測并反饋設備狀態(tài)，可協(xié)助運檢人員及時發(fā)現隱患，保障設備正常運行。 1室內電力巡檢機器人系統(tǒng)介紹 1.1系統(tǒng)架構 室內電力巡檢機器人可采用自主或遙控方式進行控制，其系統(tǒng)總體架構如圖1所示。 1.1.1智能運維管理平臺智能運維管理平臺面向區(qū)域內所有智能配電站，提供所有監(jiān)測數據的采集與分析服務。 1.1.2站控

3、平臺站控平臺部置于配電站（室），完成站內所有采集子系統(tǒng)傳感器數據的收集工作，并提供巡檢機器人的運行管理服務。 1.1.3監(jiān)測裝置監(jiān)測裝置布置于站內數據采集終端，分電力運行監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測及安防監(jiān)測3個功能模塊。 1.2后臺管理系統(tǒng) 后臺管理系統(tǒng)由以下3個部分組成。 1.2.1巡檢任務調度及控制系統(tǒng)通過調度員的配置，智能巡檢系統(tǒng)可實現對配電站內檢測柜體特殊部位、特定參數的巡檢；并結合任務調度系統(tǒng)，實現全自動輪巡、定點巡視、故障檢查等多種工作模式[6]。 1.2.2巡查信息反饋模塊巡檢探測器巡查后的巡視數據可通過巡查傳輸

4、系統(tǒng)傳輸到系統(tǒng)后臺，并按照指定格式存入數據庫，供用戶調閱。 1.2.3健康評價體系服務器對采集到的數據進行對比計算后，及時將數據從各布控點匯集至監(jiān)控中心，保證檢測條目零疏漏、零延時、零失真；結合專家信息數據庫信息，對比分析巡檢探測器的巡查數據，并對配電室的安全特性作出評價。 1.3功能特點 電力巡檢機器人能夠利用可見光、紅外線、氣體等傳感器實現對設備運行及環(huán)境狀態(tài)的智能感知，可以代替人工對配電室電柜本體、安防與環(huán)境進行監(jiān)測，范圍可覆蓋配電室內全部待檢測設備。本文介紹的室內電力巡檢機器人系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點：（1）自動化程度高，控制靈活。電力巡檢機器

5、人采用激光導航技術，基于目標任務以及規(guī)劃路徑，既能夠自主對巡檢路線進行規(guī)劃，實現自動巡檢，也可以在操作界面進行手動控制[7]。（2）可實時監(jiān)控。電力巡檢機器人在到達規(guī)定的地點后，能夠按照要求立即進行拍照監(jiān)視；通過搭載高清相機，還可實現遠程監(jiān)控記錄，并將實時數據反饋至站點服務器。（3）安全可靠。巡檢機器人在行駛過程中能夠自行規(guī)避障礙物及高危設備，安全性、可靠性高。（4）及時分析報警。電力巡檢機器人能夠對發(fā)現的異常情況，進行自主分析并預警；可自動記錄設備巡檢狀態(tài)參數信息，并形成報表。 2應用案例 2.1設備簡介 呼和浩特供電局呼和佳地開閉站是呼和浩特

6、市區(qū)內1所重要供電場所，為保障站內10kV供電開關柜運行質量，開閉站搭載了智能巡檢機器人綜合系統(tǒng)，實現了對站內設備健康水平的監(jiān)督、診斷，巡檢機器人現場安裝情況見圖2。呼和佳地開閉站室內電力巡檢機器人系統(tǒng)主要由以下3部分組成：（1）探測器主機。用于執(zhí)行設定任務，監(jiān)測設備狀態(tài)并反饋相關信息；（2）站內終端。負責儲存信息并進行信息通信與執(zhí)行反饋；（3）遠程終端。完成集中監(jiān)控、傳達設備狀態(tài)信息等工作。 2.2主要功能 呼和佳地開閉站巡檢機器人系統(tǒng)是1套基于固定軌道模式的機器人巡檢系統(tǒng)，通過預設運動軌道，機器人可移動到各配電柜待檢區(qū)域，采集各區(qū)域設備數據，并通過網絡將數據

7、回傳至監(jiān)控后臺。電力巡檢機器人通過搭載可見光、紅外熱像儀和聲音采集器等傳感器，可自動完成變電站內室內的巡檢任務，并且將巡檢數據自動歸檔，供查詢和統(tǒng)計。 2.3應用效果 呼和佳地開閉站應用電力巡檢機器人系統(tǒng)后，改變了站房巡檢方式，機器人可以以1次/日的頻率高質量、全方位對設備進行巡查，保障了該站供電可靠性。自2017年12月投運以來，電力巡檢機器人共輔助開閉站運行800余天，形成例巡及特巡報告1600余份，檢測數據112000余條。圖3為電力巡檢機器人在實際應用中出具的巡檢報告。電力巡檢機器人系統(tǒng)投運后，大大減少了工作人員工作量，提高了地區(qū)開閉站的運維巡檢效率。電

8、力巡檢機器人曾多次檢測到設備發(fā)熱缺陷，并及時報警，避免了重大故障的發(fā)生。如2018年某日，呼和佳地開閉站智能巡檢機器人在巡檢時發(fā)現開關柜體及電纜頭溫度急劇上升，分析判斷高壓斷路器出現過負載運行情況，工作人員立即對異常情況進行處理，避免了損失。電力巡檢機器人的使用，實現了對覆蓋區(qū)域的無人化運檢和遠程可視化管理，能夠有效檢測配電網運行中的不安全因素，降低了配電網的運行風險[8]。系統(tǒng)投運以來幫助配電站減少了大量的電量損失，為開閉站10kV電網帶來了顯著的經濟效益。另外，電力巡檢機器人系統(tǒng)的應用，改變了原有的設備管理模式，使配電站異常事件處理方式由故障檢修向狀態(tài)檢修過渡，實現了自動集中管控運檢，同時

9、對數據進行系統(tǒng)式存儲管理，為設備全壽命周期管理提供了數據支撐，降低了變電站管理成本；使原有的“運行檢修人員發(fā)現故障—上報問題—缺陷審核—建立工單—等待消缺”的故障被動處置模式，轉變?yōu)椤斑\維團隊主動巡檢發(fā)現問題+異常申告建立工單—本地運維團隊及時處置—現場驗收消號”的全新運維管理模式，既減輕了運維工作量，也使異常隱患在初期即得到處理。 3結語 電力巡檢機器人系統(tǒng)在呼和佳地開閉站投入使用后，有效降低了運維人員勞動強度，提高了工作效率，保障了配電站設備的安全穩(wěn)定運行。目前，實際使用過程中發(fā)現電力巡檢機器人尚存在一些問題需要進一步解決。例如，機器人在執(zhí)行自動巡檢任務時，

10、路徑規(guī)劃不夠精確，有時存在舍近求遠的情況，在導航算法等方面仍需繼續(xù)完善。 參考文獻： [1]鄭瑞晨，閻東升，張福剛，等.城市配電所遠程集中監(jiān)控技術探討[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2010，38（6）：126-128，150. [2]胡金，韓東，劉靜，等.多元信息集成巡檢系統(tǒng)在電網事故處理時的輔助作用[J].內蒙古電力技術，2019，37（3）：64-66. [3]王藝智，王雷，王曉晨，等.城市配網智能公變臺區(qū)系統(tǒng)關鍵技術研究及系統(tǒng)設計[J].數字技術與應用，2013（10）：153-155. [4]蘇啟獎，黃炎，鐘

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