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变电站室内设备异常状况巡视机器人系统研究
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2019 年(第六届)电力科技管理论坛 - 230 - 变电站室内设备异常状况巡视机器人 系统研究 国网漳州供电公司,沈靖龙、洪小娜、吴荣彬 摘 要:智能机器人已经在变电站日常巡视运维作业中起到了举足轻重的作用,然而传统的巡视机器人体积臃肿, 避障功能不尽完善为其应用蒙上了阴影,另一方面智能机器人在室内设备巡检领域的研究相对缺失。因此本文对适用于 变电站室内设备巡视的智能机器人展开了深入的研究,设计了一款室内设备巡视机器人并投入变电运维生产运用之中。 该智能机器人通过红外传感技术和视觉识别的配合实现了自动巡视,并可预置巡视路线,进行变电站室内设备的巡视工 作,定点收集10 千伏开关柜、继电保护装置的运行信息。采集的设备信息通过无线网络实时传输至变电站后台,提升了 变电站的巡视效率,实现了设备的智能运维。 关键词:巡视机器人;变电站;室内设备;智能巡检 随着科技进步、电网发展及机器人技术的推广, 国家电网的不少地市公司已经在变电站运行维护工 作中应用和推广智能机器人。智能机器人不仅可以 代替变电站值班人员进行变电站内一次二次设备的 例行巡视、安防消防检查还可以完成巡视大数据收 集和整理,便于变电站管理人员和检修人员进行分 析和总结。智能机器人的采用意味着常规变电站运 维值守模式的更新换代,并且随着机器人应用经验 和技术的进一步积累,机器人代替人类管理变电站 将成为可能。 巡视机器人的研究始于 80 年代末,并且逐渐成 为变电站巡视技术改进和推广的研究重点。加拿大、 日本、美国在智能巡视机器人的研究中处于领先地 位,如加拿大魁北克水电研究院在 1998 年开始进行 输电线路巡视机器人的研究, 所设计的 “LineScout” 机器人,经过多代改进之后,采用遥控方式,可沿 735 千伏的导线进行自动避障巡视 [1];日本东京大学 2008 年研制了“Expriner”机器人,可在 500 千伏 的四分裂导线上行走,其机身使用碳纤维结构,配 置两对组轮具有两个维度的作业臂 [2];2014 年美国 研制的 TI 机器人趋于完善,可完成 756 千伏线路的 高速巡视和强力续航 [3]。 在国内,不少高校也在智能巡视机器人的研究 中取得了不错的成就,如哈尔滨工业大学于 2010 年 研制了高压线除冰机器人,能除掉 8-15 毫米直径导 线上包裹的 60 毫米厚的冰柱 [4];山东电力研究院于 2012 年研制出用于多分裂线路巡检机器人样机 [5]。 诚然智能机器人已经在输电线路、变电站户外 设备巡视领域中成就颇丰,但关于变电站室内设备 巡检机器人的设计和巡检技术研究方面,较为薄弱。 因此本文在深入研究变电站机器人巡检技术的同 时,还着力于设计一款可适用于变电站室内设备巡 视的智能机器人,填补变电站机器人巡视领域的空缺。 1.1 自动巡检技术 变电站室内地面通常由盖板构成如 10 千伏开关 室和主控保护室,盖板的铺设导致室内设备路况存 在坑洼、不平和障碍物的可能。因此如何实现巡视 机器人在室内巡视过程中自动避障,并可根据设定

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