高压变电站巡检机器人智能技术分析

高压变电站巡检机器人智能技术分析

王学军

（国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司兴安运维分部内蒙古乌兰浩特137400）

摘要：传统的高压变电站巡视工作效率慢,消耗的人工成本高,而且设备容易发生严重的故障,巡视的效率和质量都不能达到指定的标准。面对这种情况,对传统的高压变电巡视进行改革和优化就显得十分的重要,智能化高压变电巡检机器人由此产生,它们不仅能够提高变电器运行的工作效率,而且还能够帮助解决一定的安全问题。

关键词：高压变电；巡检机器人；智能技术

1变电站巡检机器人的系统分析

变电所在保障我国人民正常用电方面发挥着重要作用，因此保证变电所的安全运行具有重要意义。传统的人工检测不仅容易出现人为错误，而且无法保证检测的效率。巡逻机器人的应用可以有效降低人工巡逻的强度，大大提高巡逻效率，更好地满足变电站的发展需要。在巡逻机器人系统中，移动台主要由移动台和基站组成。移动站负责巡逻机器人的巡逻路线和巡逻信息的传输。基站主要对巡逻机器人获取的信息进行分析，并对其进行管理和控制。

2变电站巡检机器人的巡检模型

变电站巡线机器人有两种不同的巡线方式：全自动定时巡线和遥控巡线。全自动定时巡更模式需要相关人员在巡更线上提前设定巡更时间和机器人巡更时间。通常机器人在充电室处于充电待机状态。在预定时间后，巡逻机器人将按照预定的巡逻路线进行巡逻工作。检测机器人处于预定位置后，将对各种设备进行检测，并实时传输设备状态信息。完成预定的巡逻工作后，返回充电室进行自动充电；远程遥控巡逻模式要求相关人员通过计算机对巡逻机器人进行远程控制，使其偏离预定的巡逻路线。到达工作人员要检查的设备，进行打捆针。性别检测工作，通过实时采集信息，掌握设备的实际情况。遥控完成后，巡更机器人可以返回上一个巡更路线，完成未完成的巡更工作。这两种巡逻方式各有优势，一般情况下，这种巡逻方式会联合使用。平时，巡逻机器人会按照预先设定的路线和时间进行巡逻。一旦有特殊情况，就必须对某些特定设备进行巡逻，而且可以通过很远的地方。采用巡检方式进行巡检工作。将这两种模式结合起来，可以保证变电站巡检机器人的可靠性和功能性，更好地消除变电站电气设备的安全隐患，有效地提高变电站的整体服务能力。

3变电站巡检机器人导航控制技术

想要使变电站巡检机器人可以开展自动巡检工作，就必然需要在其中融入导航控制技术，而目前常用的导航控制技术有很多的种类，主要有视觉导航技术、SLAM导航技术、GPS导航技术、激光反射导航技术以及磁轨导航技术。

3.1视觉导航技术

这种技术主要是利用移动摄像机获取视觉图像的方式，对变电站设备进行监视和识别，这种技术的优点在于能够获得更多的数据信息，提高巡检工作的可靠性。然而，这种技术的应用成本较高，而且还要处理大量的技术图像，很容易受到周围环境因素的影响，无法独立进行使用，需要配合其他的相关技术，才可以保证应用效果。

3.2SLAM导航技术

这种技术在军事领域应用有着十分显著的成果，SLAM导航技术可以实现地图构建以及即时定位，将其应用到巡检机器人中，能够提高导航精度。然而这种技术不仅对电子地图有着很高的精度要求，其使用的成本也比较高，这就需要相关工作人员能够结合实际情况，灵活的选择。

3.3GPS导航技术

这种技术是现如今在我国应用最为广泛的导航技术，但是在变电站巡检机器人中应用该技术，通常会将其进行拆分，这就导致其灵活性难以得到保证，同时还会提升后期的维护强度。

3.4激光反射导航技术

在应用这一技术时，需要利用激光扫描设备，对巡检路径进行扫描，然后计算出物体以及移动站的距离，然后进行导航定位，这种技术的优点就在于有着很高的平行性能以及分辨率，然而却极易被周围环境限制。

3.5磁轨导航技术

这种技术适用于初期变电站，而且其有着精度较高的特点，相关的配套技术也十分成熟。然而，磁轨导航技术的技术路径比较单一，这就影响了该技术的灵活性，导致其精度受到影响，还很容易被信号所干扰。

4变电站巡检机器人无线通信网络

为了使变电站巡检机器人可以更好的传递信息以及应用，就需要使其通信网络的可靠性得到提升，防止在其传递信息时，发生较大的信息损失问题。常见的变电站巡检机器人通信技术有四种，分别是WIFI技术、UWB技术、Mesh网络技术以及LI-FI技术。

4.1Wi-Fi技术

这项技术可以说是目前在我国应用最为广泛的无线通信技术，其覆盖的领域也十分的广阔，能够有效支持无线桥接。然而，Wi-Fi技术在实际的应用过程中，会消耗较多的能量。

4.2UWB技术

这种技术属于无载波通信技术，其优点在于有着很高的安全性，还有着高量级的带宽。然而，UWB技术的发射功率较低，使得其传输距离受到影响，适用于室内使用的机器人。

4.3Mesh网络技术

这项技术是一种新型的网络结构，它可以有切实的保证带宽容量以及传输效率，能够更好的符合变电站的实际使用需求。

4.4LI-FI技术

该技术主要是利用光谱发挥作用，优点是不会消耗过多的能量，还有着十分优秀的保密性。但是，LI-FI技术属于新兴技术，尚处于研究阶段，还有待完善，尚未被大规模的推广应用。

而在现如今的变电站巡检机器人无线通信网络主要以Mesh网络为主，该技术的能够很好的承担巡检机器人的无线通信需求，还可以有效的避免出现通信堵塞。

5变电站巡检机器人应用技术的实施要点

在变电站巡检机器人技术的应用过程中，机器人的巡检任务规划是关键内容。在编制巡更任务的过程中，技术人员要特别注意控制巡更时间，尽量避免机器人在特殊气候条件下巡更，减少气候因素的不利影响。到最低限度。此外，变电站设备与任务点之间的有效连接，可以使检测机器人更好地识别任务点检测设备的类型和名称，保证提供更准确的数据信息。同时，合理控制变电站设备与任务点的连接，保证机器人检测信息的准确性和真实性。另外，抽象的无向图形数据作为关键的关系模型数据，需要技术人员将其全面地输入到数据库中。在计算时，首先要仔细计算拐点的最短距离和道路的重量，并输入到机器人的计算机系统中。有效地提高了机器人的检测效率，保证了机器人能够更好地完成检测工作。

结论

随着人工智能技术的发展和应用，机器人已成为电网发展的必然趋势。机器人将成为未来电网发展中不可或缺的角色。但目前变电站智能巡检机器人在实际应用中，在软硬件方面还存在许多问题。通过在实际应用中的总结和探索，对智能检测机器人的导航方式、定位精度、路径规划算法和硬件设计进行了优化和改进，以提高检测机器人的性能。在复杂环境下，自适应能力可以提高独立运行过程的稳定性、可靠性和准确性，为变电站的智能化运行和维护提供可靠的技术手段。

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