（国网宁夏电力公司银川供电公司 宁夏银川 750001）
摘要：变电站智能巡检机器人可以携带可见光、红外等检测设备对室外变电站设备进行全时段自主巡检，是保证变电站设备安全运行，提高供电可靠性的一种可靠手段。目前变电站智能巡检机器人已经在国内开展了大规模推广应用，取得了良好的效果。变电站智能巡检机器人长期工作在户外，受国内地域差异、季节更替以及昼夜温度变化影响，机器人工作环境温度差别很大，给机器人的可靠运行造成了不利影响。比如，夏季7、8月份，国内多地出现了40℃甚至以上的高温天气，而在我国东北某些地区，1月的平均气温则低至-30.9℃。变电站智能巡检机器人内部安装有机械结构，以及电路板、电池、摄像机、红外热成像仪等设备，过高或过低的温度都会影响各类设备的性能和使用寿命，甚至导致设备无法正常运行。根据变电站智能巡检机器人在变电站室外环境运行的实际情况，对影响机器人内部温度的热传导因素进行了分析，并设计了基于TEC机器人恒温器及其自动恒温控制系统，使机器人内部温度基本保持恒定，提高了变电站智能巡检机器人温度适应能力。
关键词：智能巡检；机器人；分析
1导言
自2013年以来，变电站智能巡检机器人应用是国网公司运检专业重点工作，国网银川供电公司作为智能机器人应用试点单位，目前已为变电运维室8个220k V变电站配置两套智能巡检机器人。为此国网银川供电公司运检部特别下发了《变电站智能巡检机器人运维管理细则》，对智能机器人的验收管理、使用管理、维护管理、存储运输管理及检验管理作了详细的补充说明，为规范变电运维班组智能巡检机器人集中管理与应用，提供了指导方针，确保了变电站设备巡视质量，提高了变电站智能巡检机器人的运用可靠性，因此必须要对其引起足够的重视。
2变电站智能巡检机器人热量来源
传热有3种不同的机理或方式：导热、对流和热辐射，在实际运行过程中，3种方式同时存在。对于现有变电站智能巡检机器人而言，影响机器人内部温度的因素主要包括外部环境热量通过机器人外壳和底盘的热传导、机器人内部设备自发热带来的热辐射以及风扇强制对流散热对机器人内部的降温作用。机器人内部安装的电源系统、工控机、视频服务器、无线通信装置等电子设备，在运行过程中均会向周围辐射热量。机器人的工作电压为直流24V，机器人静止时平均工作电流为2.1 A左右。由于机器人静止时大部分输入功率转化为热量，可知机器人内部设备的发热功率为50 W左右。机器人运动时，平均工作电流为5 A左右。此时，机器人通过电机对外输出机械功率，由于电机以及传动系统存在5%-15%的效率损失，因而机器人运动时发热功率为50-60 W。机器人在室外运行时，外部环境通过机器人铝制底盘和塑料外壳向机器人内部传导和辐射热量。环境温度较高时，外部环境热量与内部设备发热共同作用，使得机器人内部温度持续升高；外部环境温度较低时，内部设备发热抵消了部分由外部环境低温导致的机器人内部温度下降；当外部环境温度非常低时，外部环境热量成为影响机器人内部温度的主要因素，机器人内部温度迅速降低。高温环境下，通过风扇强制对流散热可以降低机器人内部温度，但是当外部环境温度过高时，该散热方式的降温效果非常有限。另外，由于该散热方式需要在外壳上设计通风口，给机器人的防水防尘设计带来了困难，因此需要引起重视。
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3人工智能技术的优点
3.1调节操作更为便捷
传统的电气工程自动化领域内的电气系统与设备在其运行的过程中总是会出现许多的不可控因素,并且其系统也变得越来越复杂。利用传统的控制器,很难实现对其进行精确控制,因此,自动化的控制效率也不太高。而将人工智能技术引人电气工程自动化领域内,控制器不再设计关于被控对象的模型,所以,在源头上杜绝了出现不可控因素的可能性,使新型的控制器在其精密度上得到了不断地提高。而且,即便是缺乏应有的技术、操作经验较少的人,也可以通过设计相应的数据去操作它们,所以其运用的语言、运行的环境都较为的简单,调节、操作起来都比较的方便。
3.2削减了人力投入
在传统的电气工程自动化中总是需要依托许多的电气设备,其操作的过程也是比较的复杂,倘若想要检测实时的数据,检测系统的运行状态则需要外接线路,因此需要大量的人力资源其保证复杂的电力系统可以正常的运行。而将人工智能技术引人其中,它可以部分替代或者是全部替代人类的脑力劳动,并且还可以实现及时地将有效信息进行采集、传输等,而且还不需要外接许多线路,同时还能可以完成数据的处理与分析。在这之间可以省去许多的繁琐工作,削减了人力资源的投人,进而节约了投资的成本。
4评估与改进
某检修公司变电运维室采取“三个重点三步走”以来，成效明显，经现场运行和检测，智能巡检机器人能逐步替代人工巡检，目前例巡、特巡任务已逐步移交智能巡检机器人；待智能机器人巡检系统进一步完善和提升，将可全面接替人工巡检任务，实现24h全站全设备安全巡检，特别是在高温、大负荷、和新投入设备运行后以及大风、雾天、冰雹、冰雪、雷雨后，巡视任务尤其繁重且环境恶劣，采用智能机器人巡检可减轻巡视人员的劳动强度、并在恶劣天气条件中代替运行人员对部分设备完成巡检工作。
4.1工作效率更高
目前，智能巡检机器人兼具了读取设备表计、油温数值，测量接线点温度，分析异常，声光报警等功能，能24h全天候待命，无论白天黑夜，随时在站内巡检。工作人员根据季节变化和用电负荷的峰值将5个变电站的巡检任务数据录入巡检机器人系统中，机器人既可以根据各个站的不同需求进行定时的自动巡视，也可以由后台操作人员直接对它下达命令，对重点设备或可疑点进行随时巡视，而一旦巡视过程中出现了超过正常数值的可疑点，它还会通过声光报警通知电脑前的监控人员。
4.2运维质量更好
对一些影响电力系统安全运营的非量化因素，如TV油位、断路器是否有气体泄漏等，由巡检人员主观描述纪录，描述语言随人员不同而不同，对以后的故障分类和系统分析都增加了处理难度；对于一些量化的表计数据记录也因为人员不同而出现一定的偏差；采用智能机器人巡检系统的数字化处理，可实现标准统一和描述统一，从而提升了系统的标准化、智能化水平。
4.3需要改进的地方
智能巡检机器人的自主充电时间过长，巡检耗时长是提高智能巡检机器人的巡检效率的一大瓶颈，同时云台累计误差导致识别率下降需进一步优化，巡检任务打断后无法自动生成数据报表有待完善。
5结论
通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，总而言之，在高压变电站采用巡检技术,减小了相关工作人员的工作量,避免了人工巡检过程容易出现漏洞。随着我国经济的告诉增长,对电力行业的要求逐渐增加。电力企业需要保证稳定运行。如果出现故障造成了大面积的停电会影响到正常的生产生活。高压变电站的故障问题是引起配电网出现故障的重要原因。所以要加强对高压变电站的巡检工作。在变电站的电气设备的巡检工作采用智能机器人巡检使巡检工作变得更加简单。为电力的正常运行起到一定的保证。
参考文献：
[1]李祥,崔昊杨,皮凯云,束江,李鑫,许永鹏,盛戈皞.基于STM32的变电站巡检机器人系统设计[J].现代电子技术,2017,40(17):150-153+157.
[2]郑世翔,孙丕泽,张建伟.智能巡检机器人在500kV变电站的应用研究[J].山东工业技术,2017(15):128.
[3]陈玉波,袁秉森.一种轨道式变电站巡检机器人的研究与应用[J].电气应用,2015,34(13):126-129.
[4]康智瑞,张文战,李智玲,栾贻青.变电站智能巡检机器人自动恒温控制系统设计[J].山东电力技术,2015,42(01):35-38+47.
[5]罗俊豪,颜雨薇.变电站自动巡检机器人系统及其关键技术[J].电气应用,2014,33(13):80-84.
[6]胡绍刚,贾明月,刘君.轨道式变电站巡检机器人的研究与应用[J].电气应用,2013,32(S2):613-616.
论文作者:蔡翔
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/8/13
标签：机器人论文; 变电站论文; 智能论文; 设备论文; 温度论文; 工作论文; 热量论文; 《电力设备》2017年第35期论文;