智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)在500kV變電站的應(yīng)用

1、    智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)在500kv變電站的應(yīng)用    楊富宇張龍偉郭小江高令田興瑞摘 要：隨著智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用，變電站值班方式正由有人值守到少人、無(wú)人值守方式轉(zhuǎn)變。文章首先對(duì)智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及功能要求作了闡述，并針對(duì)巡檢系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)及驗(yàn)收工作等關(guān)鍵點(diǎn)，提出了符合生產(chǎn)要求的方法觀點(diǎn)，對(duì)智能機(jī)器巡檢系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)及驗(yàn)收工作具有指導(dǎo)性作用。關(guān)鍵詞：智能機(jī)器人；變電站；巡檢；運(yùn)行：tm76 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a ：2095-2945（2017）25-0050-02引言500kv變電站在電能傳輸中有著極其重要的地位，變電站傳統(tǒng)巡視方式是運(yùn)維人

2、員依據(jù)巡視計(jì)劃，依賴(lài)綜合感官，并借助一些檢測(cè)儀器及巡檢經(jīng)驗(yàn)對(duì)變電設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行以簡(jiǎn)單定性判斷，該方式具有勞動(dòng)強(qiáng)度大、主觀因素多、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隱患滯后等不足。隨著國(guó)家電網(wǎng)超高壓及特高壓系統(tǒng)的不斷發(fā)展，變電站值班方式正在由有人值守向少人、無(wú)人值守方式發(fā)展，智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)定將成為新的發(fā)展方向。智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)在冀北電網(wǎng)500kv變電站處于試運(yùn)行階段。本文首先對(duì)智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與功能進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上著重對(duì)智能機(jī)器人的運(yùn)維管理及常見(jiàn)問(wèn)題的處理辦法進(jìn)行論述，最后闡述了智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)驗(yàn)收過(guò)程中的注意事項(xiàng)。1 智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及功能要求1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)總體框圖

3、如圖1所示，共分為3部分：基站層、通信層和終端層。 基站層即系統(tǒng)的監(jiān)控后臺(tái)，由機(jī)器人后臺(tái)、硬盤(pán)錄像機(jī)、硬件防火墻及智能控制和分析軟件系統(tǒng)等部分組成，是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收、處理與展示中心。基站層通過(guò)圖像處理和模式識(shí)別等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備缺陷的自動(dòng)識(shí)別和報(bào)警。通信層由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、無(wú)線網(wǎng)橋基站及無(wú)線網(wǎng)橋移動(dòng)站等設(shè)備組成的，是基站層和終端層的網(wǎng)絡(luò)傳輸通道。終端層由移動(dòng)機(jī)器人、自動(dòng)充電室以及固定視頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成。當(dāng)機(jī)器人電量不足或完成巡檢任務(wù)后自動(dòng)返回充電室進(jìn)行充電。固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)由云臺(tái)和攝像機(jī)組層組成，機(jī)器人可將紅外圖像和可見(jiàn)光照片傳輸?shù)奖O(jiān)控后臺(tái)。1.2 系統(tǒng)的功能要求變電站智能機(jī)器人應(yīng)根據(jù)巡檢計(jì)劃和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需

4、求，對(duì)所轄變電站開(kāi)展日常巡檢任務(wù)和紅外測(cè)溫，將數(shù)據(jù)上傳存儲(chǔ)，對(duì)于問(wèn)題數(shù)據(jù)能進(jìn)行正確判斷并報(bào)警，實(shí)現(xiàn)一鍵式順控要求。其主要功能要求包括：（1）信息交換與通信網(wǎng)絡(luò)功能。機(jī)器人應(yīng)能與本地監(jiān)控后臺(tái)進(jìn)行雙向信息交互，本地監(jiān)控后臺(tái)應(yīng)能與遠(yuǎn)程集控后臺(tái)進(jìn)行雙向信息交互，信息交互內(nèi)容包括檢測(cè)數(shù)據(jù)和機(jī)器人本體狀態(tài)數(shù)據(jù)。此外系統(tǒng)應(yīng)具備通信告警功能，在通信中斷、接收?qǐng)?bào)文內(nèi)容異常等情況下，上送告警信息。（2）機(jī)器人自檢功能。自檢內(nèi)容具體包括電源、驅(qū)動(dòng)、通信和檢測(cè)設(shè)備等部件的工作狀態(tài)，發(fā)生異常時(shí)應(yīng)能就地指示，并能上傳故障信息。（3）對(duì)時(shí)功能。系統(tǒng)宜具備對(duì)時(shí)功能，可采用網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)、sntp或gps、北斗對(duì)時(shí)等方式，對(duì)時(shí)周期和

5、精度應(yīng)符合工程實(shí)際的需求。（4）巡檢功能。系統(tǒng)應(yīng)支持全自主和遙控巡檢模式。巡檢內(nèi)容主要包括全站一次設(shè)備的外觀、一次設(shè)備的本體和接頭的溫度、斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的分合狀態(tài)、sf6氣體壓力及其他表計(jì)指示、避雷器泄漏電流指示以及變壓器、電抗器等噪聲，在微氣象采集數(shù)據(jù)條件下，對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)分析生成報(bào)告，并能對(duì)異常值報(bào)警。（5）測(cè)溫功能。機(jī)器人能夠?qū)φ緝?nèi)設(shè)備進(jìn)行溫度檢測(cè)，能按照dlt 664規(guī)范的要求對(duì)電流致熱型和電壓致熱型缺陷或故障進(jìn)行自動(dòng)分析判斷，并提出預(yù)警。2 智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的運(yùn)維管理2.1 信息安全維護(hù)管理為了增強(qiáng)系統(tǒng)自身信息安全防護(hù)能力，提升信息安全自主可控能力，以班次為周期，具體措施包括：（1）

6、對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)漏洞和多余服務(wù)進(jìn)行掃描。對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行掃描，包括下位機(jī)操作系統(tǒng)是否開(kāi)啟非業(yè)務(wù)外的服務(wù)和端口，監(jiān)控后臺(tái)系統(tǒng)是否開(kāi)啟業(yè)務(wù)外的服務(wù)和端口；檢查后臺(tái)主機(jī)、機(jī)器人裝備系統(tǒng)和無(wú)線通訊的登錄名及密碼是否符合安全要求。（2）檢查機(jī)器人通訊網(wǎng)絡(luò)是否與內(nèi)網(wǎng)及其他網(wǎng)絡(luò)連接、是否有其他網(wǎng)絡(luò)接入情況。要求檢測(cè)系統(tǒng)是否與內(nèi)網(wǎng)有任何連接，檢查機(jī)器人的無(wú)線網(wǎng)橋設(shè)備、tp-link設(shè)備是否與有其他網(wǎng)絡(luò)或設(shè)備有接入。（3）數(shù)據(jù)備份及報(bào)表管理。離站前對(duì)監(jiān)控后臺(tái)系統(tǒng)日志進(jìn)行備份，并做好備份記錄。每班次要按時(shí)導(dǎo)出巡檢數(shù)據(jù)并填寫(xiě)報(bào)表，對(duì)巡檢異常的點(diǎn)要人工進(jìn)行復(fù)測(cè)。（4）usb管控。禁用后臺(tái)主機(jī)所有usb端口，維護(hù)有需要時(shí)啟

7、用usb，維護(hù)完成恢復(fù)禁用。使用usb時(shí)，記錄usb使用情況（接入時(shí)間、人、身份證號(hào)、u盤(pán)須安全認(rèn)證的專(zhuān)用u盤(pán)）。（5）后臺(tái)主機(jī)更新系統(tǒng)漏洞。后臺(tái)主機(jī)更新系統(tǒng)漏洞需要根據(jù)安全維護(hù)記錄表中上一次維護(hù)的時(shí)間，確定下次維護(hù)的具體時(shí)間，要求維護(hù)人員前往維護(hù)前，事先拷貝部門(mén)提供的win7 64系統(tǒng)更新的補(bǔ)丁包，現(xiàn)場(chǎng)更換。同時(shí)更新“安全維護(hù)記錄表”。（6）后臺(tái)主機(jī)更新殺毒軟件病毒庫(kù)。后臺(tái)主機(jī)殺毒軟件病毒同后臺(tái)主機(jī)系統(tǒng)漏洞同步更新，要求維護(hù)人員前往維護(hù)前，事先下載好最新版本的瑞星個(gè)人版程序及部門(mén)提供的瑞星最新的木馬病毒數(shù)據(jù)庫(kù)補(bǔ)丁包，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)更換。同時(shí)更新“安全維護(hù)記錄表”。（7）禁用后臺(tái)無(wú)關(guān)服務(wù)。離站時(shí)關(guān)閉

8、windows telnet服務(wù)器。2.2 巡檢系統(tǒng)日常維護(hù)針對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)較常見(jiàn)的異常情況，運(yùn)維人員可根據(jù)廠家提供的指導(dǎo)手冊(cè)進(jìn)行處理，此外運(yùn)維人員還應(yīng)定期檢查機(jī)器人的巡視路線有無(wú)障礙物，并對(duì)巡視路線進(jìn)行清掃；應(yīng)每月對(duì)機(jī)器人開(kāi)展檢查維護(hù)，并做好記錄；應(yīng)定期對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)開(kāi)展軟、硬件測(cè)試的專(zhuān)項(xiàng)維護(hù)工作。在全面維護(hù)檢查工作，具體包括智能巡檢機(jī)器人本體、底盤(pán)及云臺(tái)、傳感模塊、電池容量及老化程度、后臺(tái)系統(tǒng)檢測(cè)及充電房清掃等，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理，無(wú)法自行處理的應(yīng)聯(lián)系廠家人員。3 智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的驗(yàn)收變電站智能巡檢機(jī)器人驗(yàn)收工作規(guī)范化是提升機(jī)器人巡檢實(shí)用化水平、確保工作質(zhì)量的有力保證，變電站運(yùn)維人員需嚴(yán)

9、格依據(jù)驗(yàn)收要求，按照驗(yàn)收程序進(jìn)行驗(yàn)收，直至驗(yàn)收合格。驗(yàn)收內(nèi)容具體包括：（1）技術(shù)資料完整性的驗(yàn)收。技術(shù)資料主要從合同及技術(shù)協(xié)議、廠家提供的原始資料、安裝調(diào)試相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙、施工方案等方面考核廠家提供資料的完整性和準(zhǔn)確性，站內(nèi)要做好巡檢系統(tǒng)臺(tái)帳及履歷卡。（2）性能指標(biāo)。性能指標(biāo)主要從巡檢系統(tǒng)施工設(shè)計(jì)、機(jī)器人本體性能和技術(shù)參數(shù)、以及功能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確度、精準(zhǔn)度等方面考核巡檢系統(tǒng)的性能指標(biāo)，確保巡檢系統(tǒng)在巡檢過(guò)程中零故障、零誤差。（3）后臺(tái)系統(tǒng)應(yīng)用的驗(yàn)收。后臺(tái)系統(tǒng)主要包括機(jī)器人本地監(jiān)控后臺(tái)、遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)數(shù)據(jù)、視頻圖像傳輸、信息交換能力等方面，要保證監(jiān)控后臺(tái)軟件界面布局及系統(tǒng)主機(jī)配置參數(shù)滿足要求，功能性齊全，

10、方便運(yùn)維人員對(duì)機(jī)器人進(jìn)行操作管理。（4）施工質(zhì)量的驗(yàn)收。施工質(zhì)量主要從導(dǎo)航設(shè)施、巡視道路鋪設(shè)等施工組織、質(zhì)量等方面考核廠家的施工能力。驗(yàn)收過(guò)程中要嚴(yán)格執(zhí)行工作票、動(dòng)火票，按照工作計(jì)劃及公司要求的流程核查機(jī)器人項(xiàng)目實(shí)施情況。（5）識(shí)別率的驗(yàn)收。巡檢覆蓋率和表計(jì)數(shù)字識(shí)別率主要從室外設(shè)備巡檢點(diǎn)設(shè)置和表計(jì)數(shù)值讀取等方面考核機(jī)器人巡視覆蓋范圍及表計(jì)的數(shù)字識(shí)別能力，識(shí)別率應(yīng)滿足100%，確實(shí)無(wú)法覆蓋、無(wú)法數(shù)字識(shí)別的須經(jīng)省公司運(yùn)檢部審批并經(jīng)國(guó)網(wǎng)運(yùn)檢部核實(shí)后才能通過(guò)驗(yàn)收。（6）信息安全自查。信息安全自查主要包括基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)以及智能設(shè)備三個(gè)方面，要保證機(jī)器人私有網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有安全隱患、口令密碼強(qiáng)度大及殺毒軟件更新等要求。（7）售后服務(wù)的驗(yàn)收主要從備品備件、質(zhì)保及培訓(xùn)、技術(shù)支持等方面查看廠家是否按照技術(shù)規(guī)范書(shū)要求提供相關(guān)服務(wù)，考核廠家售后服務(wù)水平。4 結(jié)束語(yǔ)智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)雖然技術(shù)先進(jìn)、抗電磁干擾能力強(qiáng)，但在實(shí)際應(yīng)用中也存在定位失敗、無(wú)法返回充電室、表計(jì)無(wú)法識(shí)別或識(shí)別準(zhǔn)確性差等急需解決的問(wèn)題。隨著技術(shù)的不斷完善，智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)定將取代傳統(tǒng)變電站巡檢方式，保障變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。參考