軌道智能軌道巡檢機器人在配電室中的運用初探

1 配電室現狀

目前配電室的運行管理方式為傳統的站內巡檢、手工紙質化抄表為主的傳統粗放式管理。在傳統模式下
，無法有效獲取變電站運行的全量信息，容易造成管理上的盲區；站內信息化程度相對落後
、管理效率低下。

可以歸納總結為以下幾點：

1.1單站運行的安全可靠性保障存在隱患

對於7X24小時不間斷運行的封閉配電室環境來說
，有限的人力無法同時監控多達數百路的數據

，人為經驗式預警也難以滿足全麵、精準、及時的要求：用傳統的人力定期巡檢的方式去管理實時運行的整個供電係統
，必定存在周期性管理盲區，進而隱含諸多安全隱患；在數據信息不完整的條件下
，不利於故障的及時預警、分析及判斷。

1.2值班人員管理效率較為低下

大量人力覆蓋在枯燥密閉且存在一定噪音和電磁輻射汙染的孤島式變電站環境
，對其到崗情況、工作狀態
、工作成效等無法做到及時有效的掌握。另外，當麵臨人員更替時，目前的紙質資料記錄和人為經驗式管理模式，無法使個站特性、知識和經驗形成有效
、連續傳遞，同時新進人員也難以 在短期內全麵梳理、掌握供配電情況。

1.3運行的經濟性不足

缺乏配電室全量信息采集手段，大量有價值的數據斷點式地休眠於紙質資料中，無法形成直觀、連續有效
、多維度、可分析的體係性數據，無法做到精細化管理，不能為管理優化、節能降耗、修試
、技改升級提供依據和支撐。

1.4電力行業電工人力資源不足、從業人員水平參差不齊

配電室運營成本髙、管理難度大，直接影響到用電安全綜合以上各種因素，傳統配電室的運行模式在實際運營過程中弊端越來越明顯

，在互聯網+、人工智能、物聯網快速發展的今天，如何改變這一現狀，提升配電室的運行安全和降低運營成本也就逐漸被用電企業提上了日程。

為wei此ci

，配pei電dian室shi值zhi班ban機ji器qi人ren這zhe一yi新xin的de運yun維wei設she備bei也ye就jiu應ying運yun而er生sheng。充chong分fen利li用yong互hu聯lian網wang信xin息xi技ji術shu
，把ba企qi業ye對dui值zhi班ban電dian工gong的de需xu要yao與yu互hu聯lian網wang思si維wei結jie合he在zai一yi起qi
，滿man足zu市shi場chang和he用yong戶hu在zai配pei電dian室shi運yun維wei管guan理li中zhong對dui電dian工gong、對安全以及降低成本和節能減排的需求。

2智能軌道巡檢機器人的概述

智能軌道巡檢機器人利用智能語音識別、移yi動dong終zhong端duan和he中zhong控kong端duan控kong製zhi巡xun檢jian機ji器qi人ren行xing走zou到dao指zhi定ding位wei罝罝，通tong過guo關guan鍵jian技ji術shu準zhun確que獲huo取qu外wai界jie環huan境jing信xin息xi，檢jian測ce對dui象xiang相xiang應ying指zhi標biao數shu據ju
，並bing將jiang相xiang關guan數shu據ju采cai集ji收shou集ji傳chuan輸shu到dao客ke戶hu端duan，是shi一yi種zhong適shi應ying於yu多duo種zhong環huan境jing下xia具ju備bei多duo種zhong功gong能neng的de移yi動dong設she備bei。

3智能軌道巡檢機器人在配電室的應用探討

智能軌道巡檢機器人能夠在配電室實現生產運行監控、數據讀取、安全防護功能，並通過製圖定位、導航和避障功能完成生產值守、巡檢等工作。其在配電室無人值守模式的應用

主要包括：

3.1生產數據數字化

智能軌道巡檢機器人使用圖像識別技術
，實現生產所需各類指針式儀表
、數宇式儀表數值的智能讀取，完成數據的分類記錄、存儲；通(tong)過(guo)站(zhan)內(nei)網(wang)絡(luo)與(yu)站(zhan)庫(ku)係(xi)統(tong)數(shu)據(ju)整(zheng)合(he)，補(bu)充(chong)係(xi)統(tong)數(shu)據(ju)的(de)不(bu)足(zu)

，形(xing)成(cheng)完(wan)整(zheng)的(de)電(dian)數(shu)字(zi)格(ge)式(shi)數(shu)據(ju)。應(ying)用(yong)智(zhi)能(neng)軌(gui)道(dao)巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)彌(mi)補(bu)生(sheng)產(chan)參(can)數(shu)檢(jian)測(ce)的(de)不(bu)足(zu)，解(jie)決(jue)因(yin)現(xian)場(chang)實(shi)際(ji)條(tiao)件(jian)限(xian)製(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)無(wu)法(fa)安(an)裝(zhuang)，導(dao)致(zhi)生(sheng)產(chan)運(yun)行(xing)監(jian)控(kong)不(bu)足(zu)的(de)問(wen)題(ti)
，減(jian)少(shao)了(le)改(gai)造(zao)對(dui)生(sheng)產(chan)的(de)影(ying)響(xiang)，降(jiang)低(di)了(le)生(sheng)產(chan)運(yun)行(xing)風(feng)險(xian)及(ji)實(shi)施(shi)無(wu)人(ren)值(zhi)守(shou)的(de)難(nan)度(du)。

3.2安防管理

智能軌道巡檢機器人使用圖像識別、人臉識別技術，實現配電室工作人員
、wailairenyuanjiqitawutidezhinengshibie，shujushangchuananfangxitong，duigeleirenyuandechuruqingkuangxingchengwanzhengrizhihetuxiangdengxinxidebeifen
，duiyichangchuangruqingkuangjinxingbaojing，ti髙peidianshianfangdenengli
，jiangdishengchananfangfengxianjishishiwurenzhishoudenandu。

3.3工作環境監測

智(zhi)能(neng)軌(gui)道(dao)巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren)使(shi)用(yong)狀(zhuang)態(tai)檢(jian)測(ce)技(ji)術(shu)，可(ke)對(dui)配(pei)電(dian)室(shi)內(nei)各(ge)種(zhong)介(jie)質(zhi)進(jin)行(xing)監(jian)測(ce)，通(tong)過(guo)係(xi)統(tong)形(xing)成(cheng)生(sheng)產(chan)監(jian)測(ce)日(ri)誌(zhi)，預(yu)判(pan)風(feng)險(xian)等(deng)級(ji)，進(jin)行(xing)及(ji)時(shi)的(de)遠(yuan)程(cheng)報(bao)警(jing)，可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)彌(mi)補(bu)配(pei)電(dian)室(shi)數(shu)字(zi)化(hua)管(guan)理(li)中(zhong)工(gong)況(kuang)檢(jian)測(ce)的(de)不(bu)足(zu)，降(jiang)低(di)了(le)生(sheng)產(chan)運(yun)行(xing)安(an)全(quan)風(feng)險(xian)及(ji)實(shi)施(shi)無(wu)人(ren)值(zhi)守(shou)的(de) 難度。

3. 4設備監護

智能軌道巡檢機器人使用紅外熱成像、聲音識別等技術
，對配電室設備的運行溫度
、震動情況進行監測

，完成設備運行數據的分類記錄、存(cun)儲(chu)，並(bing)形(xing)成(cheng)生(sheng)產(chan)檢(jian)測(ce)日(ri)誌(zhi)，實(shi)現(xian)了(le)對(dui)配(pei)電(dian)室(shi)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)有(you)效(xiao)監(jian)測(ce)
，進(jin)一(yi)步(bu)實(shi)現(xian)故(gu)障(zhang)的(de)預(yu)判(pan)，及(ji)時(shi)發(fa)出(chu)預(yu)警(jing)，有(you)效(xiao)避(bi)免(mian)設(she)備(bei)損(sun)壞(huai)及(ji)生(sheng)產(chan)事(shi)故(gu)。

另外

，智能軌道巡檢機器人使用可視化溫度識別技術，實現變配電主要設備運行參數的監測

，完成設備運行數據的分類記錄、存儲
，並形成生產檢測日誌，在設備異常運行時及時報警，提高了設備故障排查、維護效率
，可有效避免電氣設備損壞及供電事故。

3.5日常巡檢及生產值守

智能軌道巡檢機器人使用製圖定位導航、智(zhi)能(neng)避(bi)障(zhang)技(ji)術(shu)，正(zheng)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)按(an)照(zhao)預(yu)定(ding)程(cheng)序(xu)在(zai)配(pei)電(dian)室(shi)進(jin)行(xing)自(zi)由(you)巡(xun)檢(jian)，巡(xun)檢(jian)後(hou)回(hui)到(dao)值(zhi)班(ban)室(shi)值(zhi)班(ban)，監(jian)控(kong)配(pei)電(dian)室(shi)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)，當(dang)係(xi)統(tong)異(yi)常(chang)時(shi)及(ji)時(shi)報(bao)警(jing)
，替(ti)代(dai)了(le)員(yuan)工(gong)的(de)巡(xun)檢(jian)值(zhi)班(ban)工(gong)作(zuo)。

4應用實例

4.1配電室巡檢機器人的結構

在移動機構上，安裝了無邊框的PTZ攝像機和控製係統。

這款攝像機采用小型壓鑄鋁封裝的紅外圖像傳感器
，可適用於惡劣環境。攝像機的平移和傾斜角度分別為360°和105°。 因yin此ci，在zai配pei電dian室shi中zhong
，攝she像xiang機ji比bi多duo個ge固gu定ding攝she像xiang機ji能neng提ti供gong更geng大da的de采cai集ji圖tu像xiang範fan圍wei。在zai傾qing斜xie軸zhou上shang裝zhuang有you小xiao型xing紅hong外wai溫wen度du傳chuan感gan器qi和he激ji光guang傳chuan感gan器qi。當dang攝she像xiang機ji平ping移yi或huo傾qing斜xie時shi
，溫wen度du傳chuan感gan器qi可ke以yi檢jian測ce攝she像xiang機ji拍pai攝she圖tu像xiang中zhong激ji光guang所suo掃sao描miao物wu體ti的de溫wen度du。

機器人控製係統的配罝包括機器人上的電氣控製係統、遠程操作和監視器。電氣控製係統負責機器人的移動和信號處理。傳感器包括氣體傳感器（C0、CH4



、C02

、02)
、溫度傳感器、紅外距離傳感器和超聲波傳感器。

4.2機器人的操作程序

巡檢機器人所麵臨的複雜任務會因配電室環境的差異而有所不同。但是，它們在兩個方麵是相似的：（1)需要考慮放或吊的程序；（2)應考慮巡檢程序。

對於一個700mmX700nun的巡檢通道，對於機器人的檢測方法
，數據采集過程如下：首先
，攝像機捕獲一幀圖像

，然後


，通過圖像處理算法識別出通道的路徑。如果通道被阻 塞
，機器人將停止並將通逬狀態反饋給監視器。否則
，機器人將根據圖像處理結果規劃其移動路徑。同時，及時收集C0、CH4

、C02、02等氣體濃度。

由(you)於(yu)火(huo)災(zai)事(shi)故(gu)通(tong)常(chang)是(shi)由(you)配(pei)電(dian)設(she)備(bei)或(huo)電(dian)纜(lan)的(de)高(gao)溫(wen)引(yin)起(qi)，因(yin)此(ci)機(ji)器(qi)人(ren)對(dui)配(pei)電(dian)設(she)備(bei)和(he)電(dian)纜(lan)溫(wen)度(du)的(de)檢(jian)測(ce)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。必(bi)須(xu)檢(jian)測(ce)配(pei)電(dian)設(she)備(bei)及(ji)沿(yan)線(xian)電(dian)纜(lan)上(shang)各(ge)點(dian)的(de)溫(wen)度(du)。所(suo)有(you)的(de)溫(wen)度(du)檢(jian)測(ce)都(dou)是(shi)由(you)圖(tu)像(xiang)幀(zhen)中(zhong)的(de)激(ji)光(guang)光(guang)點(dian)位(wei)置(zhi)自(zi)動(dong)完(wan)成(cheng)。因(yin)此(ci)，如(ru)果(guo)機(ji)器(qi)人(ren)需(xu)要(yao)檢(jian)測(ce)配(pei)電(dian)設(she)備(bei)和(he)電(dian)纜(lan)的(de)溫(wen)度(du)時(shi)，機(ji)器(qi)人(ren)的(de)主(zhu)驅(qu)動(dong)輪(lun)將(jiang)首(shou)先(xian)停(ting)止(zhi)。

然後，PTZ攝she像xiang機ji將jiang平ping移yi軸zhou和he傾qing斜xie軸zhou旋xuan轉zhuan，當dang激ji光guang所suo掃sao描miao設she備bei及ji電dian纜lan的de圖tu像xiang中zhong被bei識shi別bie為wei亮liang點dian時shi
，紅hong外wai溫wen度du傳chuan感gan器qi將jiang測ce量liang該gai點dian周zhou圍wei的de溫wen度du。不bu僅jin配pei電dian設she備bei和he電dian纜lan的de溫wen度du和he氣qi體ti的de濃nong度du存cun儲chu在zai機ji器qi人ren的de存cun儲chu器qi中zhong
，而er且qie數shu據ju通tong過guo監jian視shi器qi傳chuan輸shu給gei遠yuan程cheng操cao作zuo人ren員yuan。如ru果guo溫wen度du或huo氣qi體ti濃nong度du不bu在zai安an全quan範fan圍wei內nei
，將jiang輸shu出chu一yi個ge警jing告gao信xin號hao，機ji器qi人ren將jiang沿yan原yuan路lu徑jing返fan回hui。

5結語

綜上所述，配電室是電力生產主要單元之一
，具有影響安全運行的因素多
、風險高，事故損失大、破壞性強的特點。通過應用智能軌道巡檢機器人保障配電室無人值守具有重要意義。智能軌道巡檢機器人可通過移動方式解決特殊節點

、特殊生產參數的檢測，可以作為無人值守配電室的運行保障
，降低安全運行風險。