（1.国网新疆电力有限公司昌吉供电公司新疆昌吉831100；2.国网新疆电力有限公司检修公司新疆乌鲁木齐830001）
摘要：近年来随着机器人技术、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、导航定位技术等多种技术的发展融合，使得利用机器人开展部分变电运维工作成为可能，并且逐渐趋于成熟。检修公司顺应智能电网的发展，陆续在各运维变电站引入智能巡检机器人以提高运维质效。
关键词：机器人;检测技术;提高运维质效
引言
为提高变电站一次设备运维质量，高效快速的发现设备隐患和缺陷，应用集成了机器人技术、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多种技术的智能巡检机器人，对变电站一次设备进行全天候，全自动，智能巡检，为此制定了机器巡检机制，打破以往的常规人工巡视理念，从而有效降低劳动强度，降低变电站运维成本，提高正常巡检作业和管理的自动化和智能化水平。相较于传统人工巡视和固定视频智能机器人巡检系统具有明显优势。
机器人代替运维人员实现对室外一次设备红外测温功能，且比人工测温有更高的准确性、及时性、完整性。以往对于一次设备的测温工作，是根据设备测温点位表对各类一次设备的本体、引线、接头等进行每月两次的人工普测测温。而机器人红外测温是将一次设备的普测测温点位表逐个导入机器人系统内。现场对每一个测温点进行机器人测温站位、镜头角度、焦距等参数的最优调整，并保存入系统。所有测温点调整完毕后，机器人可自动对每个测温点位按照预设的测温参数进行红外测温。与人工测温相比，机器人测温可保证每个测温点的每次测温的位置、角度、配置参数方面的高度一致性，结果可对比性强。
智能机器人配备有红外测温设备之外，还有可见光图像摄像机，通过先进的图像分辨技术，机器人可承担运维人员日常巡视中的各类气压、油压、油位等表计的抄录工作。现场实现方式同红外测温相同。在机器人系统中建立各类表计的巡视点位表，然后同样在现场对机器人巡视表计的各位置、角度、焦距等进行调整并存入系统。机器人就可按照预设的参数，对各表计进行巡视，并且读出各类气压、油压、油位数据。以往人工巡视，由于现场设备表计绝大部分为指针式或液位式，不同于数字显示式表计，在读取时存在不同程度的估读情况。而鉴于主观差异因素，不同的人在同一时间读同一表计时，往往就会出现数据读取结果不一致的情况。机器人巡视除了每次巡视的位置、角度、配置参数一样外，对于同一表计的图像分辨标准也是一样的，大大提高了同一表计数据纵向历史分析的可靠性、准确性。
1智能性
传统模式下，带电检测工作是由人工去开展，根据五通规定的周期表，对设备进行检测，两次检测之间周期长，在这中间设备发生异常，不能及时发现，而且检测结束后数据量大，对数据的处理工作量大，处理过程中会出现遗漏，造成人的劳动成本增加。而智能巡检机器人不仅能准确测试设备温度，而且实现全站视频、红外、声音的采集、监测与分析，并可对变电站一次设备进行外观异常检测、刀闸分合状态识别、仪表数据读取、设备噪声的采集与分析；红外温升分析、同类或三相设备温升对比、历史趋势分析。
（1）设备红外普测及精测
变电站智能巡检机器人能够对变压器、互感器等设备本体以及各开关触头、母线连接头等的温度进行检测，并采用温升分析、同类或三相设备温差对比、历史趋势分析等手段，对设备温度数据进行智能分析和诊断，实现对设备热缺陷的判别和自动报警。
运维人员在后台设定每类设备可能发生缺陷的关键测温点，由机器人针对这些测温点进行定点测温。
（2）设备紫外检测
机器人通过紫外成像仪可以直观形象地观察到设备发生放电的情况，通过观察电晕产生的位置、形状、强度等，可以准确地定位放电点的位置并判断运行设备的健康程度。通过紫外成像仪也可检测出设备及绝缘的早期故障和性能是否降低，从而提高电力系统运行的可靠性。老化部件的早期检测可节约维修费用，使不定期的电力中断减少到最小，增加供电可靠性，对于日常巡查和检验工程质量很有意义。
（3）设备外观、状态及声音检测
变电站智能巡检机器人系统具备机器视觉功能。经图像预处理和滤波技术，消除室外环境雨雪、光照等对设备图像清晰度的影响，再通过设备图像精确匹配和模式识别技术，可进行设备外观状态的自动识别（包括外观异常、刀闸分合状态、仪表读数以及油位计位置等）
在机器人巡检过程中，通过拾音器采集设备运行中发出的声音，经对声音的时域和频域分析提取特征进行声音信号分析。
（4）异常报警及缺陷管理
系统能够实时监测变电站设备的运行情况，并生成设备温度、仪表读数等巡检报表和缺陷报警异常报表，提供设备缺陷或故障原因分析及处理方案，并自动将巡检数据和缺陷报警信息上送PMS信息管理系统，与PMS系统实现无缝对接，可以协助运行人员及时确认并处理报警信息，提高设备缺陷的应急处理能力。
机器人巡检模式下，运维人员在获取各类生产系统、辅助系统的告警后，可以通过指定待检测设备，第一时间调用机器人以最短路径快速到达指定设备现场，采集现场图像及数据，分析判断现场状况，帮助运维人员迅速制定应对策略。
2准确性
在传统模式下，人工进行工作，人的因素对工作质量的影响大，一个人的细心程度、或者高矮、站立位置的不同，就会导致检查设备时出现误差，记录的数据就会产生较大的误差。智能巡检机器人能够定时、定点、定角度的程序化作业保证了巡检到位率和及时性，大大的提高了巡检的客观性及准确性。同时提高了工作效率，解决人工巡检的质量分散、准确度不高等问题。
目前，机器人红外检测、紫外检测等技术都采用国际先进检测设备实现，如红外检测就使用了FLIR红外检测设备，使其满足技术要求，保证精确度。机器人巡视相较于人工巡视，效率大大提高。
3灵活性
传统模式下的视频监控是固定的，不会自动变幻监控方向，只有人为在控制台操作，才会监控到所监控的区域，这样的监控模式已经跟不用上电网发展的需要，且不能实现联动，在发生紧急事件时，无法起到监控作用，而机器人所控制的监控系统则可根据环境、异常告警灯情况灵活移动至任意检测区域，进行设备检测和远程视频工作指导，真正实现变电站全方位巡检。
4安全性
以往的站内监控系统只是实现站内监控，系统落后，安全性低，不足以与公司内网连接，而只局限在站内使用，无法与远端网络进行联系，而机器人监控与站内监控系统、远方监控中心等系统之间通过设置防火墙使其免受非法用户的侵入本系统可在高原、雨雪等恶劣天气下代替人工巡检，保障站内运行人员的人身安全。5开放性
因传统监控系统只通过网线与站内视频监控主机联系，局限于站内使用，大大降低了监控的可利用率，远端不能实现监控的控制及调取，在一定程度上降低了监控系统的实用性，而机器人控制的监控系统提供与站内监控系统、远方监控中心、MIS以及安防等子系统的接口，实现各系统间的联动。可通过短距离无线通讯方式，与站内各在线监测设备和传感器进行通讯，为无线传感测控网络和站域物联网的实现提供一种简单、灵活的技术手段和平台。
当变电站发现异物入侵时，机器人后台系统通过与变电站安防系统联动，实时收取变电站的安防告警信号，自动判别告警信号类型，启动相应安防巡视任务，运维人员可通过机器人视角第一时间了解现场状况，最大程度保障人身、设备、财产安全。