立新變電站智能機器人系統應用探析,近年來，隨著我國電網的快速發展，變電站數量急劇增加，對變電站檢修人員的巡檢工作將更加復雜多樣。因為傳統的人工變電站檢測不僅受環境因素的影響，還受人為因素的影響；檢測過程中難免會出現個人疏漏，對變電站檢測質量會產生一定的影響。隨著信息化、智能化技術的發展，這為變電站智能檢測的發展提供了方向。基于此，本文提出了一種變電站智能巡檢機器人系統，并對智能機器人巡檢系統在變電站中的應用進行了深入研究。詳情如下所示：
本文以立新變電站為例，對其智能機器人巡檢系統進行研究。在分析之前，本文首先對國內外智能巡檢機器人的研究趨勢進行了探討，為后續研究提供參考；然后對智能機器人檢測系統進行設計和研究，從系統架構到硬件系統設計，再到軟件系統。綜合設計分析，討論系統特點。
然后，以立新變電站智能機器人巡檢系統為例，提出充電室安裝、巡檢系統專用通道澆筑、新型磁軌鋪設及輔助設備安裝等工程設計，并根據系統工程實施情況提出計劃，系統可以改進。運行可靠性的目的。隨后，對工程項目設計與實施過程中的智能機器人巡檢系統進行了研究，分析了注意事項及相關信息，以提高智能機器人巡檢系統的可靠性。
最后將變電站機器人智能巡檢系統應用到現場，分析立新220k V變電站智能機器人巡檢系統各功能模塊的調試驗收；介紹了系統的工作過程，分析了系統在探測和紅外探測中的應用。影響。結果表明，該系統在不同領域具有不同的性能。最后針對系統存在的不足提出優化建議。在智能機器人巡檢系統的工作場景中，智能機器人巡檢系統可以有效檢測設備運行狀態，防止誤差放大，節省人工成本，顯著提高工作效率，對智能化有一定的適用價值的變電站。
關鍵詞： 智能機器人；變電站巡檢系統；立新變電站；應用研究。
ABSTRACT
In recent years, with the rapid development of China's power grid, the number of substations has increased dramatically, which will make the detection work more complex and perse for substation maintenance personnel. Because the traditional artificial substation detection is not only affected by environmental factors, but also by human factors; personal omissions will inevitably occur in the detection process,which will have a certain impact on the quality of substation detection. With the development of information technology and intelligent technology, it provides a direction for the development of intelligent detection in substation. Based on this, an intelligent inspection robot system for substation is proposed, and its application in substation is studied. The details are as follows:
Based on this，this paper studies the intelligent robot inspection system used in Lixin substation of Dongguan Power Supply Bureau. Firstly ， the whole architecture of the intelligent robot inspection system is analyzed ， and the whole architecture of the system is discussed in detail ，which mainly includes the appearance hardware composition and the internal software module ， and the realization of the system function is mainly analyzed.
Then， based on the functional principle of system framework， taking the inspection system of intelligent robot in Lixin substation as an example ， the engineering design of charging room installation ， special channel pouring of inspection system ， new magnetic track laying and auxiliary equipment installation is proposed ， and according to the implementation of the system engineering scheme ，the purpose of improving the operation reliability of the system is achieved. In this paper ， the project design considerations of substation patrol system are summarized ，and the patrol information is analyzed in detail ， which shows the feasibility and reliability of robot application in substation.
Finally， the intelligent inspection system of substation robot is applied to the site ， and the debugging and acceptance of each functional module of the intelligent inspection system of 220k V substation in Lixin of Dongguan Power Supply Bureau are analyzed ； the working process of the system is introduced ， and the application effect of the system in detection and infrared detection is analyzed. The results show that the system has different performance in different areas. Finally ， theoptimization suggestions are put forward for the deficiencies of the system. In the work scenario of the intelligent detection system ，the intelligent detection system can effectively detect the operation status of the equipment ， prevent the amplification of errors， save labor costs ， significantly improve the work efficiency ， which has a certain applicable value for the intelligent substation.
Key words： intelligent robot； substation inspection system； Lixin substation；Application Research。
第一章 緒論
1.1、研究背景。
中國經濟目前正處于快速發展階段，居民生活水平也在不斷提高，對電力的需求不斷增大，因此電網建設在生產和生活中的作用也將越來越重要。這將進一步加大電網公司對電廠建設的投入，電力輸送能力將繼續增長，輸電面積也將擴大。傳統的變電站管理已經不能適應電網規模的快速發展。無人值班變電站的新管理理念正在形成。
根據檢修相關變電站的要求，必須對繼電保護運行和檢修進行綜合控制，提高電網運行的可靠性，例行檢查是保證設備安全運行的最可靠手段。目前，為了順應社會經濟的快速發展，變電站建設也愈發智能化，無人值班式的變電站逐漸成為發展趨勢[1-3]。
目前在變電站維護中，因為運行維護人員不足，影響了電網的發展和建設，使變電所改為無人值班、少人值守的運行維護方式。目前，現場檢查工作主要依靠運行維護人員按照預案、時間和檢查的要求，定期對運行維護組負責的分站進行檢查。相應的運行數據，在無人值守變電站的日常檢查中造成了許多問題。例如，每個運行和維護小組負責大量需要大量檢查任務的變電站。同樣的類似檢查任務，操作人員和維修人員每天重復，很容易讓人發自內心地感到厭煩，無法保證檢測數據的準確性，其他工作將不得不推遲或取消[4-6]。這使得變電站日常檢查面臨著嚴峻考驗，同時也給電網的安全穩定運行帶來了重大安全隱患。
為更好地落實變電站運行維護工作，按照電力改革規劃和秩序，落實“全球能源互聯網”新舉措，考慮到智能電網的發展和當前智能巡檢機器人技術的推廣應用，智能巡檢機器人系統在一些變電站得到了應用。機器人巡檢是指變電站巡檢機器人對變電站的檢測。對獲得的數據進行分析，可以提供設備的運行狀態信息，供運行維護人員參考；對設備的歷史數據庫進行分析，可以為狀態維護和狀態評估提供有效的數據；對設備的狀態可以預測到減少設備故障，利用巡檢機器人完成站內巡檢工作，使運行維護人員遠離帶電設備，遠程操作，提高人員安全；同時，為無人值班變電站的推廣應用提供了創新的技術測試工具，提高了網絡運行的可靠性和穩定性。基于此，如何能夠讓智能機器人巡檢系統既能夠滿足變電站巡視工作的要求，又能夠最大限度的發揮系統本來所具備功能，同時，如何保證該系統能夠在變電站中的強電磁場環境下安全、穩定的運行，就是本文主要研究的課題。
1.2、研究意義。
在傳統的人工巡檢式變電站中，對變電站故障體系判斷通常是通過“看、觸摸以及聽”等直觀方式，然后基于相應的檢測設備完成故障的評估。但這類檢測方式出現誤差概率很大，主要因為每個人在檢測中思考以及體驗的方式不同，也就會出現一定的偏差情況。而隨著信息化技術以及微機監視技術的廣泛應用，這給變電站智能巡檢系統的發展提供了方向，讓智能巡檢機器人可以逐漸取代人工，并且比人工檢測效率更好、更優質。而這種智能巡檢機器人對環境以及外界因素抗干擾能力較強，可以很好的完成變電站監測以及故障排查等相關任務。而目前國內外已經有相對成熟的研究成果，目前主流的變電站巡檢機器人國外有：高壓帶電作業機器人，分站監視設備以及針對核電廠運行檢測的智能機器人等。而國內相關的研究也積累了豐富的經驗，例如變電站瓷瓶清掃機器人、電纜替道智能機器人巡檢系統等。但在智能機器人巡檢系統實際運作中依舊存有一些不足之處，無論是智能巡檢機器人工程設計，還是已有變電站的實際運行，都會存有一些問題。
因此，本文主要以立新220k V變電站智能機器人巡檢系統為例，從智能機器人巡檢系統工作原理展開論述，重點研究工程方案設計以及安裝驗收調試，針對不足之處提出優化建議，這對智能機器人巡檢系統發展具有重大的意義。
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1.3、國內外研究現狀.
1.3.1、傳統變電站巡檢的弊端以及新型變電站巡檢方式的提出
1.3.2、智能巡檢機器人研究現狀
1.4、本文研究內容
第二章 智能機器人巡檢系統設計.
2.1、系統架構
2.2、硬件系統設計.
2.2.1 、智能巡檢機器人機身結構
2.2.2、 機械結構設計
2.2.3、控制模塊設計.
2.3、軟件系統設計
2.3.1、軟件系統總體設計
2.3.2、本地工作站系統
2.3.3、紅外測溫系統
2.4、系統功能分析.
2.5、本章小結
第三章 智能機器人巡檢系統工程方案設計.
3.1、引言.
3.2、工程設計.
3.2.1、總體設計準則
3.2.2、充電室安裝
3.2.3、專用通道澆筑
3.2.4、磁軌道鋪設.
3.2.5、通訊輔助設備安裝
3.2.6、上位機、NVR和路由器安裝
3.2.7、通訊網線敷設路徑
3.3、巡檢設備信息
3.4、本章小結
第四章 智能機器人巡檢系統運維流程和模式研究.
4.1、智能機器人巡檢系統運維流程.
4.2、智能機器人巡檢系統模式研究
4.2.1、立新變電站簡介.
4.2.2、檢測點位設置、表計調整情況
4.2.3、紅外測溫功能
4.2.4、統計數據報表
4.2.5、可見光表計識別.
4.2.6、異常報警.
4.3.7、聲音采集及分析.
4.2.8、后臺信號傳輸
4.2.9、機器人超聲停障功能
4.3、功能效果分析
4.4、其他功能應用討論.
4.5、本章小結.
第五章 智能巡檢機器人系統應用效果分析.
5.1、系統應用情況分析.
5.1.1、東莞地區系統應用概況
5.1.2、立新變電站現場應用及注意事項.
5.1.3、應用案例詳細分析.
5.2、系統效果分析.
5.2.1、準確性.
5.2.2、及時性
5.2.3、抗干擾性.
5.3、系統的不足與優化措施
5.3.1、人為事故故障優化.
5.4.2、系統軟件故障優化
5.4.3、系統硬件故障優化
5.4、本章小結.
第六章 結論
城鎮化進程的加快，造成對能源利用的不斷提高，而電力一直是促進社會發展的能源。因此電網建設在生產和生活中的作用也將越來越重要。這將進一步加大國家電網公司對電廠建設的投入，電力輸送能力將繼續增長，輸電面積也將擴大。所以，本文以立新變電站為例，對變電站機器人智能機器人巡檢系統的實現與應用進行了一系列的研究，包括系統總體架構與紅外成像原理分析、工程設計方案以及應用驗收與調試等，本文主要研究工作有：
（1）論述了立新220k V變電站智能機器人巡檢系統的工程設計方案。詳細論述了充電室、專用通道、磁道、通訊輔助設備、安裝等各個部分的設計然后規劃了測試機器人的檢測類型和檢測設備的范圍，為智能機器人巡檢系統提供了一定的參考基礎。
（2）針對原機器人檢測系統圖中儀表讀數不全的問題，總結了變電站檢測系統現代化的安排，并給出了紅外測溫功能的記錄表，立新變電站智能機器人檢測系統的可見光表計識別、紅外測溫以及聲音采集等功能模式運行，然后深入分析這些功能存有的效果，并對其功能其他應用進行了探討，闡述了機器人在變電站中的應用。
（3）針對智能機器人巡檢系統實際應用效果情況，對具體案例展開分析，并進行人工檢測與智能機器人檢測的結果對比。結果表明，智能機器人巡檢系統面對不同的環境變化比人工檢測具有較高的效率與準確性，但在一些特殊設備故障上還需要人工檢測進行輔助完成；最后從實際案例展開，分析其應用效果，并對存有的不足之處提出相應措施，完善檢測現狀。
參考文獻
作者單位：廣東工業大學
本文由中國期刊網首發，一個權威專業的學術論文發表知識網。
文章名稱：立新變電站智能機器人系統應用探析
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