智能化巡检机器人在超高压变电站的应用.pdf

2 0 1 4 年第3 期 上 海 电力 智能化巡检机器人在超高压变电站的应用 李 炼 ， 袁成 ， 温德 康 ( 国网上海市电力公 司检修公 司 ， 上海2 0 0 0 6 3 ) 摘 要 ： 随着上海 电网智能变 电站及 无人值守变 电站 的增 多 ， 变 电站 中固定 及周期性的巡检工作将渐渐减少 ， 而减少 的巡 检频率可由智能机器人所替代 。介 绍了变 电站智 能巡 检机器人 的构成 、 机器人新 技术 的应用 ， 并 对 比了智能巡检 机器 人和变电站运维人 员人 工巡检 工作 ， 表 明智能巡 检机 器人 的应用对 减轻运 维人员 的一 次设备巡视工作 、 红外测温工作 、 巡视工作 的数据统 计工作都有很大帮 助， 并对机器人在老站 中推广使用方法 提 出了改进措施 。 关键词 ： 机器人 ； 智能巡检 ； R F I D； 智能识别 中 图分 类 号 ： TP2 4 2 ； TM6 3 文献 标 志 码 ： B 变电站的运维工作就是“ 巡视检查找缺陷 ， 倒 闸操作无差错” 。变 电站的设备巡检工作 以往是 依靠 运维 人 员进行 定 时定 量 的周期 性 日常 巡视 来 完成 ， 随 着智 能变 电站 及 无 人 值 守 变 电站 无 人 变 电站 的增 多 ， 变 电站 中 固定 及 周 期 性 的工 作 将 渐 渐减少 ， 而各变电站减少 的巡检频率将 由智能机 器人 所替 代 。由此 解 放 出来 的 人 员 ， 将 从 事 电网 系统 的倒 闸操 作 、 系统 事故 处理 、 设 备 的专业 巡 检 和设 备 维 护 等 工 作 。 国 内 变 电 站 智 能 机 器 人 已 发展 到第 4代 ， 通过 整合 了机器人 技术 、 电力设 备非接触检测技术 、 多传 感器融 合技术 、 模式识 别 技术 、 导 航 定位 技 术 以 及 物 联 网 技 术 等 ， 能 够 实 现变 电站 全 天 候 、 全 方 位 、 全 自主 智 能 巡 检 和 监控 。 1 人 工巡检 和机器人巡检对 比 1 1人 工巡 检 人工 现场 巡视 就 是变 电站 运维 人员 在 现场 进 行设 备巡 视 ， 对运 行设 备进 行感 观 的 、 简单 的定 性 判 断 ， 主 要通 过看 、 触 、 听 、 嗅等 去实 现 的 。通过 看 可以检查注油设备有无渗漏情况、 设备参数是否 正常 ， 夜 间 闭灯检 查设 备 的放 电及 电晕 现象 、 设 备 的绝缘情况和有无放 电痕迹 ， 雨雪天检查导体上 的积雪溶化及雨水的蒸汽热气流的情况 ， 刮风时 应检 查各 导线 间 的摆 动 角 度 是 否 过 大 ， 是 否 满 足 绝缘距离的要求； 通过触摸运行设备的外壳( 变压 器 ) 检 查其 振 动情 况和 温升 变化 情况 ， 并 与 日常巡 视 工作 积 累经 验对 照 ， 从 而 判断 其运 行状 况 。 很 多运 行设 备 的故 障前 兆往 往先 通过 放 电或 振动的响声表现 出来， 所以听往往是发现故障的 关 键 。当运行 设 备 的 绝缘 发 生破 坏 时 ， 常 常伴 随 有 异 味 ， 如 发 电有 臭 氧 味 ， 端 子 箱 端子 接 触 不 良， 有 烧 焦味 ， 所 以嗅也 是 判断运 行设 备绝 缘 的关键 。 设 备存 在 缺 陷或 隐患 ， 有 的运 维 人员能 发现 ， 有 的 不 能 发现 。这 除 了与运 维巡 视人 员对设 备 的熟悉 程度 、 技术水平、 工作经验 、 态度 、 责任心和精神状 态 有 很大关 系 外 ， 还 与 巡 视 人员 采 用 的 巡 视设 备 和记 录手段 有 关 。以前 ， 对 电力 系统 设 备 的 缺 陷 发现和设备的常规检查等信息记录都采用手工记 录 。手工 记 录常 会 出现 记 录不 完 整 ， 容 易 丢 失 。 特 别 是一 些严 重 缺 陷 未 能及 时上 报 、 分 析 和 处 理 及 未进 行 缺陷 的 跟踪 巡 视 ， 从 而可 能 发 生 严 重事 故 ， 造 成不 必要 的损 失 ， 而且 事故 发生后 缺 乏故 障 分类 、 系统分析、 责任不清等 ， 这样很难满足对上 海 电网安 全 日益提 高 的要求 。 1 2机器 人 巡检 变电站设备智能巡检机器人的构造如图 1 所 示 。智能 巡检 机器 人可 代替 人工 完成 变 电站高压 变 电设 备 的多 数巡 检作 业 。 1 )看可 以通 过 智 能 机 器 人 中的 可 见 光 探 头 和红外 摄像 仪 完成 。 2 )听通 过 机 器 人 中 的拾 音 器 采 集 设 备 运行 中发出的声音 ， 对声音进行时域和频域的分析 ， 提 取设备声音特