机器人巡检系统集控中心的应用
张鹏飞 张东辉 石风雷 孙海宁
摘要：现行无人值守变电的日常巡视主要是人工巡视为主，浪费大量的人力物力，无法及时发现站内设备的缺陷和隐患，同时集控中心人员无法实时获取变电站设备运行工况和各类仪器仪表数值。随着国家科技发展和电网新技术的应用，智能巡检机器人代替传统人工巡视。通过巡检机器人搭載各类传感器多角度、多手段实时采集变电站运行设备数据，通过无线局域网技术将采集的现场数据传输到后台数据库进行大数据挖掘与分析，用图形化的形式传送到主机界面为集控人员提供良好的视觉效果，集控人员通过现场实时数据与已有数据和图像进行对比及时掌握现场设备状况，远程遥控巡检机器人进行变电站设备的定向智能巡检。
关键词：集控系统;巡检机器人;变电站
引言
目前变电站内设备如变压器、断路器、电流互感器等运检工作还是沿用多年前的老方法，大量的日常巡检工作还是采用人工的形式，人工抄录数据，多次往返现场检查设备状况，随着科学技术的发展及新型智能化变电站的改造，出现了设备在线监测系统、智能辅助系统、室内外巡检机器人等运检业务系统产生的数据比较独立，没有形成较高的数据综合应用，有明显的“信息数据孤岛”问题，运检人员对于变电站设备发生的异常不能及时响应。
目前的监控手段主要是“被动”监控，还需要依靠人工实现。变电站站内一二次设备的测温工作主要还是依靠运行人员完成，人工手持红外测温仪对设备测温，存在大量监测死角、测量频率低、不能做到实时测量、同时运行人员无法长时间完成高质量的设备测温工作。对于变电站设备的远方操作，由于缺乏有效的监控手段，远方操作结束后，仍需运行人员到现场确认设备位置，增加了人工执行、确认等工作流程及在往返设备现场所需时间，无法有效的减少运行人员的工作量。
1变电站智能监控系统架构
以220kV老满城变电站为例，在建设集控站及打造智能终端一体化平台的背景下，搭建站端一体化变电站智能运检监控系统，如图1.1。
在变电站原有辅助系统基础上，整合数据资源，建立全方位展示变电站设备信息系统。各业务系统数据交互信息除变电站传统的“四遥”信息以外，还包含红外热图、配置文本、文件等内容。
2变电站智能监控系统特点
2.1巡检任务管理。
首先建立变电站巡检机器人RFID标准巡检点位库，运行人员可在此基础上根据实际情况自行添加或减少点位;通过巡检点设备树的勾选及模糊查询筛选功能，快速全面地确定巡检点以及快速生成抄录任务;巡检任务分为全面巡检、例行巡检、专项巡检、特殊巡检等4类。
2）缺陷跟踪。对缺陷设备进行自动跟踪或定点监视。巡检点位预设设备树中有异常标识的点位，用户可在此基础上根据实际情况自行添加或减少点位。
3）远方异常告警确认。在获得 PMS 系统、站内辅助监控系统的告警信息后，机器人可自主或通过人工调用快速到达指定位置，及时查看并核实报警信息，以便迅速制定应对策略，巡检点位由用户根据异常告警进行设定。
4）远方状态确认。当设备状态发生变化（如设备倒闸操作、事故跳闸等）时，机器人可自主或通过人工调用到达指定位置，及时查看设备分合闸状态，核实设备的运行状态，巡检点位由用户根据操作、跳闸等情况进行设定。
5）安防联动。在获得安防系统的告警信息后，机器人可自主或通过运行人员调用到达指定位置，判别告警信号类型，启动相应安防巡视任务。用户可根据安防系统最近一次告警所对应的安防点位进行点位设定。
6）协助进行应急事故处理。当变电站内发生设备爆炸等突发情况时，远方运行人员可通过系统导航图点选指定设备建立特巡任务，并发送指令，机器人第一时间深入事故现场，到达指定位置后，将机器人切换至后台遥控模式，遥控调整车身位置，旋转云台方向，快速定位故障区域，并实时录制和读取现场数据，查看相邻设备利用机器人视频传输向集控站传送现场信息，运行人员在远方可快速掌握现场动态，确定处理方案。
2.3 实时监控
实时监控模块用于实时监视机器人巡检任务执行的整个过程，并可以对机器人做相应控制。任务路线将以不同颜色标示已巡和未巡设备。
2.4 综合查询
1）机器人状态查询。状态显示包含各设备的运行信息、通信状态、电池状态、机器人自身模块信息、环境状态及控制状态等信息。
2）机器人告警查询。机器人告警查询主要实现机器人告警信息的查询、汇总等功能。
3）识别异常点位查询。识别异常点位查询实现识别异常点位的查看、汇总、输出功能。
3预期经济效益
以 220kV老满城变电站为例，巡检机器人对人工巡视维为统计内容，巡视替代率达到 92.7%，年度巡视总小时数下降的表达式为[4]：
（2-1）
其中，表示年度巡视工时下降数量，表示巡视维护类型，按照国网乌鲁木齐供电公司巡视标准分为大风特巡、保电预警特巡、重载特巡、停电前预警特巡、雪后和防冰闪特巡、日常巡视等六种，M表示巡视维护类型种数，表示年度内巡视类型的次数，表示巡视类型作业的平均工时，表示巡检机器人巡视类型作业的工时降低比例。计算得出每年可减少巡视工时897小时。
4结语
通过本文的论述，集控系统与巡检机器人相结合，解决变电站“信息数据孤岛”问题，对于变电站设备出现的问题，运行人员可以通过后台及时查看运行设备。巡检机器人和集控系统搭载的红外热成像仪，实现了设备的在线测温，提前发现设备的发热缺陷。无人值守变电站巡检机器人大大减少运行人员往返变电站的时间，提高工作效率。
参考文献
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