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智能机器人在变电站中的应用
摘 要：为确保电气设备的稳定运行,设备巡检工作是变电站工作人员每天必备的工作,但由于人员素质不同以及环境的影响,巡视效果与质量往往达不到预期的发展.随着近些年网络技术的不断深化,智能机器人开始在变电站网络运行工作中广泛应用.文章通过对智能机器人技术应用的分析,探究了智能机器人在变电站中的应用.
关键词：智能机器人；变电站；电气设备；设备巡检；智能技术；电力系统 文献标识码：A
中图分类号：TM764 文章编号：1009-2374（2016）32-0042-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.020
变电站机器人,以智能技术为核心,整合多种前沿技术,使机器人可以通过对电力设备的外观、温度、声音等进行数据的提取与分析,进而判断设备是否存在某种缺陷,可以在很大程度上提高变电站管理的安全性和稳定性.并且其使用灵活方便,不易受到环境状态等影响,不仅提高了工作质量,同时也降低了人员成本,对于未来变电站建设具有很大的研究开发前景.
1 智能机器人系统组成
智能机器人系统主要分为基站、机器人移动站、通信站三个部分.基站相当于一个监控的后台,可以把它理解为机器人的大脑,主要通过Windows系统与C语言对象编程设计实现,使其具有图像处理和数据识别等功能,它可以通过对设备的监控画面以及设备信息的传输,利用自身的数据库整合分析,从而判断变电站的整体功能是否存在异常.机器人移动站相当于机器人的身体,可以对变电站现场进行声音与图片的采集,也可以对设备仪器表进行数据的读取与摄像,同时可以测量变电站内的光照与温度等,适时地对变电站内部进行全方位监控.通信站可以理解为智能机器人身体内部的循环系统,它分为基站无线网桥和移动站无线网桥两种,也就是说基站与机器人移动站都可以将自己接受与反馈的信息,利用通信站进行传递,实现内部的信息交流,最简单的例子就是当机器人电量不足时,可以通过系统信息的传递,自动返回充电室充电,从而确保智能机器人整体的运作功能.图1为当前变电站内较为常用的智能机器人：
2 智能机器人技术应用分析
2.1 曲线分析技术
温度是变电站工作人员检测设备系统是否正常运作的标准之一,可是单纯地通过温度变化对设备的性能进行判断往往并不精准.因为在设备运行的过程中,往往会产生一定的负荷变化,这种负荷变化产生最明显的现象就是设备温度出现一定的波动,但负荷变化属于正常的设备运行现象,一般不予理会,可是当变电站中的设备出现老化或者缺陷时,设备中的温度也会出现波动,这就会给变电站工作人员带来了一定的干扰,而智能机器人可以利用曲线分析技术,先将日常检测的温度报告,输入到变电站的的MIS系统,机器人通过对这些温度报告的数据分析,在数据库中形成一条常规曲线,当设备出现异常变化时,另外一条温度曲线就会出现,将两条曲线的变化进行对比分析,就可以快速判断出哪种是由负荷变化引起的温度波动,哪种是由设备缺陷引起的温度波动.可以说曲线分析技术很大程度地提高了智能机器人的数据分析水平.
2.2 模式识别技术
模式识别技术,就像智能机器人的眼睛一样,可以利用其视觉功能对变电站进行整体的监控.首先,智能机器人可以利用模式识别技术的滤波技术,降低由环境因素对供电站的监控影响,因此即使是在雨雪天气或者强光照的环境下,也不会影响画面的监控程度；其次,人工检测的最大缺陷就是精准度偏低,造成这种误差的主要原因就是人无法每次精确地判断观测距离,观测的位置不同,观测的结果也会不同,可是智能机器人却可以利用模式识别技术,通过精准的算法、智能分辨率、仪器导航等,进行精准的数据定位,确定每天相同的位置进行检测,从而可以自动锁定检测目标.例如断路器、运行设备6压力表、电流仪器表、油位计等,并且可以同时检测多个设备,而不会因为检测的目标增多,而对单独个体的数据产生影响,因此可以说利用智能机器人的模式识别技术,可以大范围地提高变电站检测工作的工作效率.当前变电站所使用的巡视机器人主要包括自动导引车、传感器等两种识别形式的机器人,以下是针对该两种巡逻机器人的优势分析（如图2所示）.
2.3 无线射频识别技术
无线射频识别技术又称RFID,是实现智能机器人行为与日常工作内容的主要技术,智能机器人在工作中,经常要进行转弯、噪声探视、设备角度转动等,为了实现这些动作,可以在变电站内的巡视线路上安装很多RFID标签.当智能机器人触碰这些标签时,就会对RFID标签中的信息进行读取,并借助内部感应电流,向智能机器人系统的芯片存储信息发送任务,机器人阅读器通过对任务代码的翻译,将信息发送到智能机器人内部的执行器上,最后由执行器确定机器人的动作,无线射频识别技术控制着智能机器人的日常行为,是机器人内部一切功能正常运作的基础.
3 智能机器人在变电站中的功能应用
3.1 报警功能
智能机器人具有故障报警的功能,这一点对于变电站设备维护具有重要的意义,当智能机器人发现人或者动物侵入到电力系统时,智能机器人就会利用通信站,向监控中心发出自动报警.即使变电站内不设员工进行看管,也可以在监视中心内发现站内设备的异常,并且当机器人自身出现故障或者断电时,机器人也会自动发出报警,会在关机前储存已经检巡的信息,不会影响变电站的正常工作,因此利用机器人的自动报警功能,可以快速地发现故障,对设备进行检修,将损失降到最小.例如,某变电站出现设备故障而引起高温的现象,巡视机器人通过传感技术,及时发现该位置的温度变化极具升高,异常超出安全范围内,通过巡视机器人的远程报警功能,及时通知相关负责人员,便于对该变电站故障及时做出处理措施,减少变电站的损失.
3.2 控制功能
智能机器人的控制功能,具有很好的灵活性,可以有效减少巡检管理人员的工作量.例如,在进行设备开关与拉闸的操作时,巡检人员就可以利用后台的操作系统,实现对机器人的手动控制,可以远程操作机器人工作,实现变电站远方设备工作,并且当设备出现一些小故障时,检修人员赶到现场会花费一定的时间,但是如果检修人员通过对机器人的控制,让智能机器人对设备进行检修,这样就会有效地缩短检修时间,进而防止更大故障的发生.智能机器人的控制功能,可以有效缓解员工的工作强度,减轻维护人员的工作压力.
3.3 巡视功能
变电站的员工主要是依靠看、听、嗅等主体感官巡视方法,对设备中的故障进行判断,由于智能机器人是按照人的感官进行研发的.在变电站中,智能机器人首先应具有的就是巡视功能,智能机器人中的摄像机类似人眼,可以对电力系统中的仪器表以及设备运行状况进行自动监测.而智能机器人中的六氟化硫检测传感器就像人的鼻子一样,可以利用其嗅觉监测变电站开关内是否存在液体泄漏.智能机器人中的红外测温传感器就像人的皮肤一样具有触觉,可利用其红外传感技术对设备中的火灾过热等进行监测,并且当恶劣的气候环境发生时,人工很难进行巡视,而智能机器人可以有效取代人工巡视功能,完成变电站的严峻巡视任务.
4 结语
供电站的电力系统是一个庞大而复杂的结构,对于电力系统的可靠性要求很高,而传统的人工检测维修很大程度上已经无法满足生产的需要.在变电站中应用智能机器人,可以全方位、全智能地对变电站进行检测和监控,但目前由于我国的智能技术还不成熟,在智能机器人的应用上还存在一定的技术差距,因此在新时期,应该加快科研团队的步伐,采用新型的工业技术,使我国智能机器人在变电站的应用中不断普及.
参考文献
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[4] 徐正飞,朱辉,钱军,倪堃．变电站巡检机器人检测及控制系统研究[J]．机电信息,2013,（30）.
[5] 周立辉,张永生,孙勇,梁涛,鲁守银．智能变电站巡检机器人研制及应用[J]．电力系统自动化,2011,35（19）．
（责任编辑：蒋建华）
智能机器人论文范文结:
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