轨道智能轨道巡检机器人在配电室中的运用初探

1 配电室现状

目前配电室的运行管理方式为传统的站内巡检、手工纸质化抄表为主的传统粗放式管理。在传统模式下，无法有效获取变电站运行的全量信息，容易造成管理上的盲区；站内信息化程度相对落后、管理效率低下。

可以归纳总结为以下几点：

1.1单站运行的安全可靠性保障存在隐患

对于7X24小时不间断运行的封闭配电室环境来说，有限的人力无法同时监控多达数百路的数据，人为经验式预警也难以满足全面、精准、及时的要求：用传统的人力定期巡检的方式去管理实时运行的整个供电系统，必定存在周期性管理盲区，进而隐含诸多安全隐患；在数据信息不完整的条件下，不利于故障的及时预警、分析及判断。

1.2值班人员管理效率较为低下

大量人力覆盖在枯燥密闭且存在一定噪音和电磁辐射污染的孤岛式变电站环境，对其到岗情况、工作状态、工作成效等无法做到及时有效的掌握。另外，当面临人员更替时，目前的纸质资料记录和人为经验式管理模式，无法使个站特性、知识和经验形成有效、连续传递，同时新进人员也难以 在短期内全面梳理、掌握供配电情况。

1.3运行的经济性不足

缺乏配电室全量信息采集手段，大量有价值的数据断点式地休眠于纸质资料中，无法形成直观、连续有效、多维度、可分析的体系性数据，无法做到精细化管理，不能为管理优化、节能降耗、修试、技改升级提供依据和支撑。

1.4电力行业电工人力资源不足、从业人员水平参差不齐

配电室运营成本髙、管理难度大，直接影响到用电安全综合以上各种因素，传统配电室的运行模式在实际运营过程中弊端越来越明显，在互联网+、人工智能、物联网快速发展的今天，如何改变这一现状，提升配电室的运行安全和降低运营成本也就逐渐被用电企业提上了日程。

为此，配电室值班机器人这一新的运维设备也就应运而生。充分利用互联网信息技术，把企业对值班电工的需要与互联网思维结合在一起，满足市场和用户在配电室运维管理中对电工、对安全以及降低成本和节能减排的需求。

2智能轨道巡检机器人的概述

智能轨道巡检机器人利用智能语音识别、移动终端和中控端控制巡检机器人行走到指定位罝，通过关键技术准确获取外界环境信息，检测对象相应指标数据，并将相关数据采集收集传输到客户端，是一种适应于多种环境下具备多种功能的移动设备。

3智能轨道巡检机器人在配电室的应用探讨

智能轨道巡检机器人能够在配电室实现生产运行监控、数据读取、安全防护功能，并通过制图定位、导航和避障功能完成生产值守、巡检等工作。其在配电室无人值守模式的应用

主要包括：

3.1生产数据数字化

智能轨道巡检机器人使用图像识别技术，实现生产所需各类指针式仪表、数宇式仪表数值的智能读取，完成数据的分类记录、存储；通过站内网络与站库系统数据整合，补充系统数据的不足，形成完整的电数字格式数据。应用智能轨道巡检机器人可以有效弥补生产参数检测的不足，解决因现场实际条件限制传感器无法安装，导致生产运行监控不足的问题，减少了改造对生产的影响，降低了生产运行风险及实施无人值守的难度。

3.2安防管理

智能轨道巡检机器人使用图像识别、人脸识别技术，实现配电室工作人员、外来人员及其他物体的智能识别，数据上传安防系统，对各类人员的出入情况形成完整日志和图像等信息的备份，对异常闯入情况进行报警，提髙配电室安防的能力，降低生产安防风险及实施无人值守的难度。

3.3工作环境监测

智能轨道巡检机器人使用状态检测技术，可对配电室内各种介质进行监测，通过系统形成生产监测日志，预判风险等级，进行及时的远程报警，可以有效弥补配电室数字化管理中工况检测的不足，降低了生产运行安全风险及实施无人值守的 难度。

3. 4设备监护

智能轨道巡检机器人使用红外热成像、声音识别等技术，对配电室设备的运行温度、震动情况进行监测，完成设备运行数据的分类记录、存储，并形成生产检测日志，实现了对配电室设备运行有效监测，进一步实现故障的预判，及时发出预警，有效避免设备损坏及生产事故。

另外，智能轨道巡检机器人使用可视化温度识别技术，实现变配电主要设备运行参数的监测，完成设备运行数据的分类记录、存储，并形成生产检测日志，在设备异常运行时及时报警，提高了设备故障排查、维护效率，可有效避免电气设备损坏及供电事故。

3.5日常巡检及生产值守

智能轨道巡检机器人使用制图定位导航、智能避障技术，正常情况下按照预定程序在配电室进行自由巡检，巡检后回到值班室值班，监控配电室系统运行，当系统异常时及时报警，替代了员工的巡检值班工作。

4应用实例

4.1配电室巡检机器人的结构

在移动机构上，安装了无边框的PTZ摄像机和控制系统。

这款摄像机采用小型压铸铝封装的红外图像传感器，可适用于恶劣环境。摄像机的平移和倾斜角度分别为360°和105°。 因此，在配电室中，摄像机比多个固定摄像机能提供更大的采集图像范围。在倾斜轴上装有小型红外温度传感器和激光传感器。当摄像机平移或倾斜时，温度传感器可以检测摄像机拍摄图像中激光所扫描物体的温度。

机器人控制系统的配罝包括机器人上的电气控制系统、远程操作和监视器。电气控制系统负责机器人的移动和信号处理。传感器包括气体传感器（C0、CH4、C02、02)、温度传感器、红外距离传感器和超声波传感器。

4.2机器人的操作程序

巡检机器人所面临的复杂任务会因配电室环境的差异而有所不同。但是，它们在两个方面是相似的：（1)需要考虑放或吊的程序；（2)应考虑巡检程序。

对于一个700mmX700nun的巡检通道，对于机器人的检测方法，数据采集过程如下：首先，摄像机捕获一帧图像，然后，通过图像处理算法识别出通道的路径。如果通道被阻 塞，机器人将停止并将通逬状态反馈给监视器。否则，机器人将根据图像处理结果规划其移动路径。同时，及时收集C0、CH4、C02、02等气体浓度。

由于火灾事故通常是由配电设备或电缆的高温引起，因此机器人对配电设备和电缆温度的检测非常重要。必须检测配电设备及沿线电缆上各点的温度。所有的温度检测都是由图像帧中的激光光点位置自动完成。因此，如果机器人需要检测配电设备和电缆的温度时，机器人的主驱动轮将首先停止。

然后，PTZ摄像机将平移轴和倾斜轴旋转，当激光所扫描设备及电缆的图像中被识别为亮点时，红外温度传感器将测量该点周围的温度。不仅配电设备和电缆的温度和气体的浓度存储在机器人的存储器中，而且数据通过监视器传输给远程操作人员。如果温度或气体浓度不在安全范围内，将输出一个警告信号，机器人将沿原路径返回。

5结语

综上所述，配电室是电力生产主要单元之一，具有影响安全运行的因素多、风险高，事故损失大、破坏性强的特点。通过应用智能轨道巡检机器人保障配电室无人值守具有重要意义。智能轨道巡检机器人可通过移动方式解决特殊节点、特殊生产参数的检测，可以作为无人值守配电室的运行保障，降低安全运行风险。