1、變電站智能巡視機器人系統的運維分析摘要：電力行業的持續、穩定運作是保障各個行業發展的必要前提。隨著科技 的發展，變電站中的巡檢從人為巡檢轉變為智能機器人巡檢。在日常巡檢過程中， 會通過各種科學手段，對變電站中的各個設備、線路進行安全、有效的巡檢，從 而保障變電站的持續、可靠運行。關鍵詞：變電站；智能巡視；機器人系統；運維分析1.變電站巡檢機器人簡介變電站巡檢機器人能夠替代人工對室外變電站進行必要的巡視巡檢。智能巡 檢機器人具備多個高科技技術，主要為可見光CDD、紅外熱像儀等，通過這些技 術對變電站的設備、線路進行實時的巡檢，以遠程遙控或按照規定線路自動檢測 的方式，替代人工對高壓設備進行檢測，

2、能夠及時有效的發現變電站內設備的各 類問題，給變電站工作人員提供及時、準確的事故預兆，提前發現故障隱患。變電站當中的巡檢工作具備重復性高、嚴密性強、危險性高以及緊急性高的 特點，以人工進行巡檢很難滿足各項要求，并且會有一定的安全隱患。對此，機 器人的應用有效地消除了這些隱患，利用機器人所具備的紅外熱像儀、監控收音 技術以及可見光CDD攝像技術對室外高壓設備、線路進行實時的巡檢。同時，機 器人的巡檢工作可以獨立于工作人員進行，能夠依據程序在某個時間段，在無人 值守或無人操作的情況下對高壓設備進行有效的巡檢。機器人還能夠有效地輔助 工作人員對室內、外設備進行故障分析，對帶電設備的異物懸掛、熱缺陷等

3、問題 進行實時檢測，分析故障原因，發現故障地點，從而提升維修人員的維修效率， 從而起到事半功倍的效果。2智能巡檢機器人基本功能變電站智能巡檢機器人系統分為基站系統層和移動站系統層兩部分。基站系統層主要由無線網橋和監控計算機組成，主要功能是動態顯示機器人 當前采集的可見光圖像和紅外圖像，自動采集和存儲可見光圖像和紅外圖像，并 經行分析和處理，實時顯示機器人當前的方位和運動狀態，顯示機器人的電源狀 態，并進行分析和異常報警，查詢機器人現場采集的歷史數據，并進行對比分析， 提供友好的操作界面，完成機器人監測功能，為機器人運行提供相應的命令及環 境信息。移動站系統層主要由電源系統、導航系統、檢測系統、

4、控制系統、通訊系統 以及運動系統六部分組成，主要負責導航定位信息的采集處理，按照預先設定好 的巡視路線，自動完成巡視任務，在預設點自動定位、自動采集可見光圖像和紅 外圖像，上傳至基站，完成巡視任務后自動充電，在迅速過程中遇到障礙物時自 動停車，并進行報警。主要組成部分為：機器人本體和充電箱。智能機器人的運行模式分可見光檢測、紅外檢測、全部檢測三種，在基站系 統層可以對智能機器人的運行模式進行控制，可見光檢測主要針對白晝時間，紅 外檢測主要針對夜晚時間，全部檢測主要針對實際測試需要同時進行可見光和紅 外檢測。運行模式的設置，不僅有效地減少了電源消耗，增加了機器人的使用時 間，而且可以保護強光下的

5、紅外熱像儀等設備，延長了設備的使用壽命。3.智能巡檢機器人在變電站中的運維應用在變電站中，巡檢機器人具備三種巡檢技術，主要為機器視覺功能、設備熱 缺陷鑒別以及紅外測溫技術。機器視覺功能主要是對圖像進行處理，并將無關緊要的“雜質去掉，消除因 自然環境而導致的圖像模糊，例如光照、雨水、雪花等，從而提升巡檢圖像的清 晰度。在處理掉“雜質”之后，再對圖像進行高精度匹配以及物體識別處理，能夠 有效地對設備進行主動識別，并對設備的狀態進行識別，主要能夠檢測出設備的 油位計表位、儀表數值、刀閘開合情況以及外觀情況等；設備熱缺陷識別功能主 要是通過紅外檢測功能對互感器、變壓器等設備進行檢測，分析這些設備的母線

6、 連接頭、開關觸頭的溫度，并利用溫度升上情況以及同類設備的溫度差進行對比， 從而分析出設備的溫度變化是否異常，并對該設備是否故障進行評估，如果發現 數據異常并且能夠確定設備故障，則會自動報警，從而提醒維修人員進行及時的 維修；紅外測溫技術主要是在紅外圖像識別中，利用紅外測溫技術對設備或區域 的溫度進行檢測，分析各個設備、區域的溫度差異情況，并與歷史數據進行分析、 對比，從而保障溫度巡檢的有效性、可靠性。在機器人巡檢之前，可以在系統當中錄入變電站的設備分布、場地詳細圖、 所需要巡檢設備的分布圖以及巡視線路圖，從而使機器人依據預先設定的線路進 行巡視檢查，更加便利的對變電站內設備、電路進行運維管理

7、。智能機器人能夠在日常巡檢工作中替代人工對變電站內設備、線路進行有效 巡檢，可以以自動、本地或遠程遙控的方式及時發現故障問題。巡檢過程中能夠 測量設備的噪音、溫度、設備的外觀、儀表數值以及刀閘開合情況等，其具備高 客觀性、高標準化、高智能化以及多樣化的巡檢特點。在巡檢過程中，能夠形成 時間、線路、巡視內容以及報表管理為一體的管理日志，從而實現全程巡視管理、 監控，給操作人員提供及時、可靠的設備信息，給運維管理人員提供可靠的數據 分析與決策支持。4智能巡視機器人主要應用技術4.1日常巡檢內容全面智能巡檢機器人能夠以全自主、本地或遠方遙控模式代 替人工進行變電站常規巡檢；巡檢內容包括設備溫度、設備

8、外觀、刀閘開合狀態、 儀表、設備噪聲等，具有檢測方式多樣化，智能化，巡檢工作標準化、客觀性強 等特點；系統集巡視內容、時間、路線、報表管理于一體。實現了巡檢全過程管 理，并能夠提供數據分析與決策支持。4.2巡檢技術先進4.2.1紅外測溫采用模式識別技術。首先從紅外圖像復雜背景中識別出需要進 行溫度檢測的設備或區域，再進行最高溫度的讀取，保證了溫度檢測的精確性和 有效性。4.2.2具備設備熱缺陷判別和自動報警功能。紅外檢測系統能夠對變壓器、互 感器等設備本體以及各開關觸頭、母線連接頭等的溫度進行檢測，并采用溫升分 析、同類或三相設備溫差對比、歷史趨勢分析等手段，對設備溫度數據進行智能 分析和診斷

9、，實現缺陷的判別和自動報警。4.2.3具備機器視覺功能。經圖像預處理和濾波技術，消除室外環境雨雪、光 照等對設備圖像清晰度的影響，再通過設備圖像精確匹配和模式識別技術，可進 行設備外觀狀態的自動識別，包括外觀異常、刀閘分合狀態、儀表讀數以及油位 計位置等。4.3巡檢控制方便在機器人巡檢前需要根據變電站場地設備布置情況編制廠站巡視策略線路圖， 通過預埋磁軌道實現巡視路線的導航定位。4.4監控系統聯動機器人巡檢系統提供與站內監控系統和信息一體化平臺接口，能夠與監控系 統協同聯動；在設備操控和事故處理時，通過最優路徑規劃自動移動到目標位置， 實時顯示被操作對象的圖像信息，進一步保證整個過程的可靠實施，減輕工作人 員勞動強度；在進行一鍵順控智能操作時，機器人可通過模式識別技術，對開關 位置進行自動識別，實現被控設備控前及控后位置的自動校核。結束語通過對變電站智能巡視機器人系統運維的相關研究，我們可以發現，其系統 的特性決定了其在運維方面的關鍵性，有關人員應該結合其客觀應用環境，充分 利用其多項技術優勢因素，研究制定最為符合實際的運維實施對策。參考文獻