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摘要：從智能運維管理平臺、站控平臺、監測裝置3個層面介紹了室內電力巡檢機器人系統的構成，系統通過搭載可見光、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、可實時監測、安全性高等優點。

關鍵詞：配電站；電力巡檢機器人；狀態檢修；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，其運行穩定性與可靠性直接影響供電質量。配電網傳統的人工巡檢方式受人員素質、檢測工具及環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展，巡檢機器人在電力系統逐步得到了應用[3-5]。機器人不易受環境影響，能夠適時檢測并反饋設備狀態，可協助運檢人員及時發現隱患，保障設備正常運行。

1室內電力巡檢機器人系統介紹

1.1系統架構

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域內所有智能配電站，提供所有監測數據的采集與分析服務。

1.1.2站控平臺站控平臺部置于配電站（室），完成站內所有采集子系統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監測裝置監測裝置布置于站內數據采集終端，分電力運行監測、環境監測及安防監測3個功能模塊。

1.2后臺管理系統

后臺管理系統由以下3個部分組成。

1.2.1巡檢任務調度及控制系統通過調度員的配置，智能巡檢系統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，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系統傳輸到系統后臺，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境狀態的智能感知，可以代替人工對配電室電柜本體、安防與環境進行監測，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，具有以下優點：（1）自動化程度高，控制靈活。電力巡檢機器人采用激光導航技術，基于目標任務以及規劃路徑，既能夠自主對巡檢路線進行規劃，實現自動巡檢，也可以在操作界面進行手動控制[7]。（2）可實時監控。電力巡檢機器人在到達規定的地點后，能夠按照要求立即進行拍照監視；通過搭載高清相機，還可實現遠程監控記錄，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市區內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，實現了對站內設備健康水平的監督、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主要由以下3部分組成：（1）探測器主機。用于執行設定任務，監測設備狀態并反饋相關信息；（2）站內終端。負責儲存信息并進行信息通信與執行反饋；（3）遠程終端。完成集中監控、傳達設備狀態信息等工作。

2.2主要功能

呼和佳地開閉站巡檢機器人系統是1套基于固定軌道模式的機器人巡檢系統，通過預設運動軌道，機器人可移動到各配電柜待檢區域，采集各區域設備數據，并通過網絡將數據回傳至監控后臺。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投運后，大大減少了工作人員工作量，提高了地區開閉站的運維巡檢效率。電力巡檢機器人曾多次檢測到設備發熱缺陷，并及時報警，避免了重大故障的發生。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檢修過渡，實現了自動集中管控運檢，同時對數據進行系統式存儲管理，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，轉變為“運維團隊主動巡檢發現問題+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定運行。目前，實際使用過程中發現電力巡檢機器人尚存在一些問題需要進一步解決。例如，機器人在執行自動巡檢任務時，路徑規劃不夠精確，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控技術探討[J].電力系統保護與控制，2010，38（6）：126-128，150.

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[5]張宏志，曹淑偉，董云鵬，等.耐張絕緣子檢測機器人的研究[J].東北電力技術，2013，34（5）：4-6.

[6]錢金菊，王柯，王銳，等.變電站智能機器人巡檢任務規劃[J].廣東電力，2017，30（2）：143-149.

[7]余海翔，賴余斌，華棟.電力倉庫巡檢機器人激光導航技術研究[J].電力訊息，2018（12）：75-77.

[8]劉冰.提高調控中心監控班安全運行水平[J].民營科技，2014（6）：147.

作者：白利軍 燕伯峰 郭東東 王小燕 張天軍 單位：呼和浩特供電局