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摘要：随着装备技术、计算机网络科学的进步，现代化的超高压、特高压输变电系统工程正朝着大规模、复杂化的方向发展，而新电压等级、新技术的大量应用使得传统的运行、操作、维护等方式与方法面临着新的挑战，例如设备部件/子系统数量众多、交联关系复杂以及部件缺陷的待观测项目数量庞大等，如何进一步适应新形势下的高电压电网运行，采用新技术、新手段，以减轻变电站值班人员的运行维护负担，有效保障设备安全可靠运行，成为今后所面临的主要问题之一。所以，本文就对智能机器人巡检系统在变电站中的应用有关内容进行探讨。
关键词：智能机器人；巡检系统；变电站；应用
1智能巡检机器人
变电站设备巡检机器人系统是集机电一体化技术、电磁兼容技术、多传感器融合技术、导航及行为规划技术、安防技术、机器人视觉技术、稳定的无线传输技术于一体的复杂系统，采用完全自主或遥控方式，代替巡检人员对站内室外一次设备的部分项目进行巡检，对图像进行分析和判断，及时发现电力设备的缺陷、外观异常问题，为无人值守变电站的推广应用提供了创新型的技术检测手段，提高了电网的可靠稳定运行水平。机器人系统采用分层式控制结构，分为基站控制系统层和移动站系统层两层结构，如图1所示。
1.1基站控制系统层
在机器人运行中，可采用远程遥控的方式控制机器人的行动，也可以设定巡检任务让机器人自动巡检。通过给机器人配备可见光摄像机、红外热像仪，获取实时图像数据监控功能。通过后台显示机器人运行中的内部状态信息，有效控制机器人的运行状态和位置。机器人运行中，对于产生的工作系统、任务管理、电子地图等数据，在数据库进行存储，便于日后使用。
1.2移动站系统层
主要由主控计算机系统、运动控制系统、巡视检测系统、磁轨道导航定位系统、能源电池系统、网络通信系统及机器人机械结构等模块组成。实现机器人的运动控制、检测数据采集、导航定位、能源管理补给及状态信息上传等功能，结合基站控制系统，完成机器人的遥控巡视和自动规划巡视等功能。
2智能机器人巡检系统的实际应用
2.1三维电子地图技术
在变电站智能机器人巡检系统的应用当中，需要对其它相关的技术进行应用，从而提高系统的功能和作用。例如，可以对三维虚拟现实技术加以运用，根据实际规模构造出模拟的变电站模型。通过利用三维电子对图技术，能够解决二维地图的局限性问题，通过后台对巡检位置进行更加准确的确定。其实际的应用效果如图2所示。
图2应用效果图
2.2模式识别技术
在实际的操作过程中，机器人不可能实现每一次都准确无误的对准目标，而能够造成这种现象的原因有很多，其中包括运动控制的精度、导航停靠精度的限制等；不仅如此，由于观测距离的不同，导致在实际的检测过程中，一次检测可能会检测到多个设备，对于检测结果就会产生直接的影响，导致数据的不准确。而在这种形势下，通过模式识别的算法，在配合机器人的检测位置，不仅能够有效的对目标设备进行分辨和定位，而且能够从根本上保证检测数据的准确性和可用性，这样能够方便及时的对设备的实际运行状况提供良好的数据支持和信息支持。
2.3实时数据曲线分析技术
设备在实际操作当中，由于自身负荷的不断变化，可能会影响设备温度的改变。但是，单纯的温度变化趋势，通常难以准确反映出设备存在缺陷、老化等问题。如果温度变化和设备实际运行负荷之间存在联系，需要利用两条曲线的变化情况，对具体问题加以分析，从而得出更为准确的结果，明确温度的改变是否由于符合的变化所引起的，以及是否由于设备自身缺陷或老化问题造成的温度改变。
3智能机器人巡检系统的优缺点
3.1优点
在智能机器人巡检系统在变电站的实际应用之后，特别是在一些高温或者是特殊雷雨天气，巡视任务尤其的复杂和繁重，而利用智能机器人不仅能够最大限度的减轻巡视人员自身的劳动强度，而且能够让其在比较恶劣的天气代替人工来进行和完成巡视巡检的工作。另外，电力系统设备的缺陷检修以及设备的日常检查等等，现如今仍然采用的是人工化的巡检方式，对一些能够对电力系统安全产生影响的因素，其中包括一些电力线路的缺陷、断路器的气体泄露等，都需要巡检人员进行详细的检查并进行主观的描述和记录，而由于检测人员的变化导致记录的方式和语言也大有不同，对故障的实际分类以及分析都造成了一定的阻碍影响，而采用机器人来对其进行巡检，就能够切实有效的实现标准化、统一化的数据处理和分析方式，以提升变电站的整体巡检水平。
3.2缺点
变电站智能机器人巡检系统的实际应用，还存在很多需要深入研究和开发的地方，特别是在导航的方式上，虽然当前大多数都会采用磁轨道导航，但是这样就会导致机器人的巡检路径被规划，限制了机器人的巡检轨迹，导致实际的被检测目标没有办法对其进行全面有效的检测。机器人的巡检系统在开发应用的过程中，需要不断的探索一种全新的方式，能够为变电站提供一定的设备运行和维护方式，这样不仅能够有效的减轻运行人员自身的劳动强度，而且能够有效的代替人工巡检来进行巡检任务，所以智能机器人巡检系统在变电站中的应用仍然还有许多方面有待开发。
4结语
总而言之，在机器人技术快速发展的今天，利用机器人来代替人工进行是科学技术发展的必然趋势。利用智能移动巡检机器人完成电站设备的巡检，可以使操作人员远离带电设备、进行远程操作，因此安全性好，可靠性高，提高工作效率和质量，真正起到减员增效的作用，能更快地推进变电站无人值守的进程。
参考文献：
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