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[摘 要]在变电站巡视方面，以往的人工巡视存在较多的缺陷。同时当前不断发展的信息技术催生了智能巡检机器人，这样能够提高巡视的效率。本文对变电站的巡检方式进行对比，论述了智能巡检机器人的优点。
[关键词]变电站 巡检方式 智能巡检机器人
中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0073-01
在供电系统中，变电站起着非常重要的作用。变电站设备的可靠运行离不开对变电站的定期维护和检查。在传统的巡视方式当中，人工巡视占主要成分，通过感官来对设备进行简单的检测判断。当前科学技术在不断进步，对电力系统也相继进行深化改革，因此自动化程度也得到了提高。通过数据采集系统、监视系统等对变电站中的电器设备进行检测，从而实现远程控制变电站设备，相应减少变电站运行维护方面的工作，将设备的使用周期延长。当前，有很多变电站都已经实现了无人值班或者少数人值班的情况，但是还有一些问题不能被及时发现，尤其是在室外的变电设备，这种现象表现得更为明显。巡检机器人是一个通过遥控方式进行变电站巡检，对于少人或者没有人看管的变电站，这样的方式能够对当前存在的问题进行很好的解决。
1 变电站现场监控的发展概况
1.1 人工巡视
在刚开始，变电站的巡检主要通过工人去现场来进行巡视，通过工人的主观感官，如看、触、听、嗅等来对设备运行情况进行定性判断。对于设备，通过看来检查渗漏现象，检查设备的参数，检查夜间的设备污闪情况，检查设备绝缘，及雨雪天导体上存在的覆冰，刮风的时导线之间的摆动等。对于变电站运行中的设备，要对其外壳进行触摸，从而检测其温度的变化和振动情况，结合以往的工作经验来对设备的运行情况进行有效判断。通过判断设备的振动、放电声音等来对设备的故障进行前兆判断，这主要是通过工人的听来得以实现。一些设备，如果绝缘遭遇了破坏，异味是普遍存在的，这样就容易对变电设备的运行绝缘情况进行有效判断。
对于变电设备，是否存在隐患和缺陷，这也是因人而异的，有的人能够对隐患进行及时发现，有的人则无法做到的这一点。这样的判断能力是和巡视人员熟练的业务水平、对设备的熟知程度、丰富的工作经验的密切相关，同时也离不开必要的记录手段和巡视设备。在对电力系统进行检查的时候，以前所使用的记录都是手工的，这样就容易出现信息丢失或者记录不完整的现象，尤其是对于一些问题，如果不能及时进行上报和处理，这样就会导致事故的重大发生，从而引发大损失。当事故发生之后，往往会出现分析不清、责任不清等现象，这样就会造成供电质量的下降，无法满足高质量的供电。
1.2 巡检机器人
在我国电力行业，长期以来的巡检方式都是人工巡检。电力系统的巡检条件比较艰苦，高压、恶劣天气等都对人体提出了很高的要求，这样使得人体会面临很大的危险，同时也对电网的安全运行造成一定风险。通过使用巡检机器人，变电设备的巡检作业将变得更加方便、快捷。变电站设备巡检机器人系统以自主或遥控的方式，在无人值班或少人值班的变电站对室外高压设备进行巡检，可以根据操作人员在基站的任务操作或预先设定的任务，自动进行变电站内的全局路径规划，通过携带的各种传感器，完成变电站设备的图像巡视、设备仪表的自动识别、一次设备的红外检测等，对于设备的信息能够进行详细记录，对于异常进行及时报警。对于巡检机器人，操作人员只需要进行数据的接收等，从而能够非常完美的完成设备的巡检。在巡检机器人的使用下，巡检工作质量和效率得到了有效提高，为变电站的人员高效提供了条件，有效推动无人值守的快速推展。
2 巡检机器人系统结构
通过在巡检机器人身上进行可见光CD摄像机、红外摄像仪等设备的安装，操作人员对其进行遥控控制，从而能够实现对室外变电设备的有效巡视。
2.1 整体结构
巡检机器人主要由三部分组成，分别是基站、移动体控制系统和电站设备检测系统，其中电站设备检测系统包括传声器、可见光图像摄像机、红外图像摄像机三部分。如图1所示。
2.2 基站系统
基站系统主要是一些硬件设备，包括无线网桥、计算机、网络集线器等，主要是为了对各种指令的接收，然后将这些指令非常准确的传达到移动体运动控制系统。基站系统所采用的系统是Windows系统。在运行监控中心来对基站计算机进行安装，主要包括电子地图、实时数据库、基站框架等模块。
2.3 移动体控制系统
移动体控制系统主要有两个组成部分，分别是控制子系统和工作系统。其中控制子系統的硬件设备主要是主板、控制卡和驱动器，主要是进行运动、行为的巡检控制。对于外部环境进行数据的采集，如GPS、超声等进行路径的规划，通过接受到的局部行为来对结果进行有效规划，对于车体要进行建模，分别分解各个接受到的接受指令，将每个电机能够承受的速度进行精准计算，从而更好地对电机进行控制。系统结构图如下图2所示。
移动体控制系统中的工作子系统的主要职责是对巡检过程中的工作进行有效负责，如采集声音和数据、实现充电工作等。
3 智能巡检机器人的优势
在监控方面，采用视频监控能够更好地实现对变电站现场的监控。在当前的社会各个领域，视频监控已经得到了很好的运用。通过无线网络来对进行视频监控的应用范围则更为大，这种监控实现了监控地理条件方面的超越。
变电站在电力系统中的重要性是毋庸置疑的，其使用的连续性、生产、运输、配送的安全性都有着非常高的要求。随着电力工业向着大机组、大容量、高电压的迅速发展，保障设备运行的可靠性更成为安全生产的突出课题。因此，电力设备的巡视，特别是一些先进技术、方式、方法在设备故障诊断中的应用也越来越受到普遍的重视，取得的经济效益也越来越明显。在应用范围上面，智能巡检机器人主要被用于对无人值班或者较少人值班的变电站进行巡视，从而更好的替代认为巡视。对巡视机器人的大量使用能够很好地降低人员使用率，减少了一些人为因素方面的损失，从而加快电网的运行速度和质量。如此，巡视机器人的使用能够更好地降低供电系统的人员成本，提高供电系统的运行效率。尤其是在一些自然环境比较恶劣的变电站，如地理条件相对比较复杂、离城镇距离比较远等，这样的地方使用智能机器人的比较多。在这样的环境之下，巡检工人的工作相对比较辛苦，工作的质量也是相对难保证的，需要更为先进的巡检工具，如此才能对巡检的周期相对缩短，将变电站中存在的隐患和缺陷及时发现，从而将事故扼杀在襁褓之中，使得电力系统能够更好地运行。
结语
在变电站的正常运行当中，对于设备的巡视是一个非常重要的工作，同时也是一项非常基本的工作。在以前，这项工作主要是有人工来完成，通过巡检人员的感官和日常经验来进行定性判断。这种巡检方式受到多方面因素的影响，如天气好坏情况、管理成本、劳动强度等，使得巡视的结果存在较大的缺陷，不仅使得电力系统的成本较大，同时也和当前的自动化、信息化发展趋势不符合。在变电站系统设备的巡视方面，质量和效率是非常重要的考核因素，因此将巡视机器人使用其中，代替人工巡视，可以取得很好的巡视效果，确保电力系统的有效、平稳运行。
参考文献
[1] 胡启明，胡润滋，周平.变电站巡检机器人应用技术[J].华中电力，2011（05）.
[2] 王伟，贠超，张令.机器人砂带磨削的曲面路径优化算法[J].机械工程学报，2011（07）.
[3] 孙国凯，韩刚.变电站巡检方式对比及其智能巡检机器人的研究与设计[J].电气时代，2008（07）.
[4] 曹涛，栾贻青，肖鹏，王明瑞，孙大庆.变电站巡检机器人虚拟样机系统开发及其研究[J].机械工程师，2011（07）.
[关键词]变电站 巡检方式 智能巡检机器人
中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0073-01
在供电系统中，变电站起着非常重要的作用。变电站设备的可靠运行离不开对变电站的定期维护和检查。在传统的巡视方式当中，人工巡视占主要成分，通过感官来对设备进行简单的检测判断。当前科学技术在不断进步，对电力系统也相继进行深化改革，因此自动化程度也得到了提高。通过数据采集系统、监视系统等对变电站中的电器设备进行检测，从而实现远程控制变电站设备，相应减少变电站运行维护方面的工作，将设备的使用周期延长。当前，有很多变电站都已经实现了无人值班或者少数人值班的情况，但是还有一些问题不能被及时发现，尤其是在室外的变电设备，这种现象表现得更为明显。巡检机器人是一个通过遥控方式进行变电站巡检，对于少人或者没有人看管的变电站，这样的方式能够对当前存在的问题进行很好的解决。
1 变电站现场监控的发展概况
1.1 人工巡视
在刚开始，变电站的巡检主要通过工人去现场来进行巡视，通过工人的主观感官，如看、触、听、嗅等来对设备运行情况进行定性判断。对于设备，通过看来检查渗漏现象，检查设备的参数，检查夜间的设备污闪情况，检查设备绝缘，及雨雪天导体上存在的覆冰，刮风的时导线之间的摆动等。对于变电站运行中的设备，要对其外壳进行触摸，从而检测其温度的变化和振动情况，结合以往的工作经验来对设备的运行情况进行有效判断。通过判断设备的振动、放电声音等来对设备的故障进行前兆判断，这主要是通过工人的听来得以实现。一些设备，如果绝缘遭遇了破坏，异味是普遍存在的，这样就容易对变电设备的运行绝缘情况进行有效判断。
对于变电设备，是否存在隐患和缺陷，这也是因人而异的，有的人能够对隐患进行及时发现，有的人则无法做到的这一点。这样的判断能力是和巡视人员熟练的业务水平、对设备的熟知程度、丰富的工作经验的密切相关，同时也离不开必要的记录手段和巡视设备。在对电力系统进行检查的时候，以前所使用的记录都是手工的，这样就容易出现信息丢失或者记录不完整的现象，尤其是对于一些问题，如果不能及时进行上报和处理，这样就会导致事故的重大发生，从而引发大损失。当事故发生之后，往往会出现分析不清、责任不清等现象，这样就会造成供电质量的下降，无法满足高质量的供电。
1.2 巡检机器人
在我国电力行业，长期以来的巡检方式都是人工巡检。电力系统的巡检条件比较艰苦，高压、恶劣天气等都对人体提出了很高的要求，这样使得人体会面临很大的危险，同时也对电网的安全运行造成一定风险。通过使用巡检机器人，变电设备的巡检作业将变得更加方便、快捷。变电站设备巡检机器人系统以自主或遥控的方式，在无人值班或少人值班的变电站对室外高压设备进行巡检，可以根据操作人员在基站的任务操作或预先设定的任务，自动进行变电站内的全局路径规划，通过携带的各种传感器，完成变电站设备的图像巡视、设备仪表的自动识别、一次设备的红外检测等，对于设备的信息能够进行详细记录，对于异常进行及时报警。对于巡检机器人，操作人员只需要进行数据的接收等，从而能够非常完美的完成设备的巡检。在巡检机器人的使用下，巡检工作质量和效率得到了有效提高，为变电站的人员高效提供了条件，有效推动无人值守的快速推展。
2 巡检机器人系统结构
通过在巡检机器人身上进行可见光CD摄像机、红外摄像仪等设备的安装，操作人员对其进行遥控控制，从而能够实现对室外变电设备的有效巡视。
2.1 整体结构
巡检机器人主要由三部分组成，分别是基站、移动体控制系统和电站设备检测系统，其中电站设备检测系统包括传声器、可见光图像摄像机、红外图像摄像机三部分。如图1所示。
2.2 基站系统
基站系统主要是一些硬件设备，包括无线网桥、计算机、网络集线器等，主要是为了对各种指令的接收，然后将这些指令非常准确的传达到移动体运动控制系统。基站系统所采用的系统是Windows系统。在运行监控中心来对基站计算机进行安装，主要包括电子地图、实时数据库、基站框架等模块。
2.3 移动体控制系统
移动体控制系统主要有两个组成部分，分别是控制子系统和工作系统。其中控制子系統的硬件设备主要是主板、控制卡和驱动器，主要是进行运动、行为的巡检控制。对于外部环境进行数据的采集，如GPS、超声等进行路径的规划，通过接受到的局部行为来对结果进行有效规划，对于车体要进行建模，分别分解各个接受到的接受指令，将每个电机能够承受的速度进行精准计算，从而更好地对电机进行控制。系统结构图如下图2所示。
移动体控制系统中的工作子系统的主要职责是对巡检过程中的工作进行有效负责，如采集声音和数据、实现充电工作等。
3 智能巡检机器人的优势
在监控方面，采用视频监控能够更好地实现对变电站现场的监控。在当前的社会各个领域，视频监控已经得到了很好的运用。通过无线网络来对进行视频监控的应用范围则更为大，这种监控实现了监控地理条件方面的超越。
变电站在电力系统中的重要性是毋庸置疑的，其使用的连续性、生产、运输、配送的安全性都有着非常高的要求。随着电力工业向着大机组、大容量、高电压的迅速发展，保障设备运行的可靠性更成为安全生产的突出课题。因此，电力设备的巡视，特别是一些先进技术、方式、方法在设备故障诊断中的应用也越来越受到普遍的重视，取得的经济效益也越来越明显。在应用范围上面，智能巡检机器人主要被用于对无人值班或者较少人值班的变电站进行巡视，从而更好的替代认为巡视。对巡视机器人的大量使用能够很好地降低人员使用率，减少了一些人为因素方面的损失，从而加快电网的运行速度和质量。如此，巡视机器人的使用能够更好地降低供电系统的人员成本，提高供电系统的运行效率。尤其是在一些自然环境比较恶劣的变电站，如地理条件相对比较复杂、离城镇距离比较远等，这样的地方使用智能机器人的比较多。在这样的环境之下，巡检工人的工作相对比较辛苦，工作的质量也是相对难保证的，需要更为先进的巡检工具，如此才能对巡检的周期相对缩短，将变电站中存在的隐患和缺陷及时发现，从而将事故扼杀在襁褓之中，使得电力系统能够更好地运行。
结语
在变电站的正常运行当中，对于设备的巡视是一个非常重要的工作，同时也是一项非常基本的工作。在以前，这项工作主要是有人工来完成，通过巡检人员的感官和日常经验来进行定性判断。这种巡检方式受到多方面因素的影响，如天气好坏情况、管理成本、劳动强度等，使得巡视的结果存在较大的缺陷，不仅使得电力系统的成本较大，同时也和当前的自动化、信息化发展趋势不符合。在变电站系统设备的巡视方面，质量和效率是非常重要的考核因素，因此将巡视机器人使用其中，代替人工巡视，可以取得很好的巡视效果，确保电力系统的有效、平稳运行。
参考文献
[1] 胡启明，胡润滋，周平.变电站巡检机器人应用技术[J].华中电力，2011（05）.
[2] 王伟，贠超，张令.机器人砂带磨削的曲面路径优化算法[J].机械工程学报，2011（07）.
[3] 孙国凯，韩刚.变电站巡检方式对比及其智能巡检机器人的研究与设计[J].电气时代，2008（07）.
[4] 曹涛，栾贻青，肖鹏，王明瑞，孙大庆.变电站巡检机器人虚拟样机系统开发及其研究[J].机械工程师，2011（07）.