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机器人巡视 省力更高效

  北极星智能电网在线讯:当前正值迎峰度夏高峰时期,公司系统多个变电站采用智能巡检机器人作为补充运维方式,弥补人工巡视劳动强度大、手段单一的不足,替代人工巡检中•☆■▲繁、难、险、重作业,有效提高了工作效率,在电网设备运维中发挥着重要作用。

  8月3日12点,骄阳似火,白色的小机器人从它的专属休息室走出来,进入贺兰山750千伏变电站750千伏设备区,开始在它的岗位上工作。它一路前行,时不时停下来,瞪着大眼睛向设备区域张望,逐一仔细检▲●…△查设备接头的部位。

  这是目前宁夏变电站中最先进的无轨智能巡检机器人,有着拟人化的外形,头部有眼睛、耳朵,躯体靠脖子与之连接,脚部为两组大小不同的轮子。在高温、大风、暴雨等各种恶劣天气下,智能机器人能代替人力,在电网设备的运维中发挥重要作用。

  智能巡检机器人是服务于电力系统生产的特种机器人,具有一种或多种拟◆■人△▪▲□△功能,可代替或辅助人工进行设备巡视作业。变电站智能巡检机器人主要负责设备巡检任务,它能完成全面巡检、表计读数、红外测温、注油设备油位、开关分合位置等巡检作业任务。

  小小的机器人相比人力来说,优势十分明显。一是它支持全自主、遥控两种控制模式下的巡检。全自主巡检包括例行和特巡两种方式,在例行方式下,系统根据预先设定的巡检内容、时间、周期、路线等参数信息,自主启动并完成巡视任务;特巡方式由操作人员选定巡视内容并手动启动巡视,机器人可自主完成巡检任务,巡检覆盖率和表计识别率均达到100%。二是它支持遥控拍照、摄像功能。小机器人可以定时、定点完成自动拍照、摄像任务,定点红外测温,及时发现刀闸触头是否温度过高,精确度高。巡检过程中在预设点位检测,每次对同一个设备检测的距离误差不超过2厘米。存在问题时机器人会通过系统向后台发出警报。三是它全程无需人力,检查不偷懒。750千伏变电站占地面积大,利用机器人巡检,运维人员可以足不出户,直接在驻点发布巡视命令,机器人自动采集巡视测温图片并进行智能分析,短短几分钟便可将分析结果信息或报警信号传至后台,实现变电站的远程故障判别。四是它能对比历史数据,及早查隐患。机器人系统会自动记录每个点位的数据,每次对比检测数据的变化,预防故障出现。五是小机器人不怕恶劣天气,在大风、暴雨等恶劣天气条件下,机器人更能发挥出人力所不及的作用。

  8月6日,在四川西昌特高压锦屏换流站里,一台白色的机器人缓缓前行,每到一处设备前都会停下脚步,逐一检查通流回路和设备接头。7月以来,针对迎峰度夏期间设备运行特性,国家电网公司运行分公司使用机器人巡视,有效助力锦屏站运维保障工作。

  迎峰度夏期间,四川地区持续高温,锦屏换流站设备长期满负荷运行,发热点较此前明显增多,设备安全运行风险压力增大。为及时准确掌握设备运行状况,国网运行公司现场运维人员每日对全站设备开展一次红外测温。但由于设备总量大,一次测温至少需要3小时以上。为提高工作效率,运行★◇▽▼•人员充分考虑机器人电池续航及充电时长等因素,设置机器人红外测温路线,每日用机器人对全站主通流回路设备开展红外测温,测温结果在后台进行比对并自动生成报表,发现异常情况时立即告警提醒运行人员。此外,由于锦屏换流变网侧套管数量多、位置高,人工抄录油位十分不便,两名运行人员分工抄录也需要两小时。针对该情况,锦屏站探索新手段,设置机器人抄录套管油位专用任务,每周可自动抄录◆●△▼●油位并比对分析,既强化了重特大设备运行监视,又减轻了现场人员工作量。

  目前,智能巡检机器人的工作时期分为白天和黑夜,白天的工作主要是可见光巡视任务,包括户外交直流设备巡视和设备表计读数抄录,晚上的工作是对全站户外设备进行红外测温,所有工作任务均是自主完成。运维人员将任务指令输入给机器人后,出仓、巡检、记录数据、生成报表等工作都是自动完成,且运维人员可通过机器人后台监控系统对以上工作进行实时监测。每个可见光巡视任务耗时1.5~4小时,每个红外测温任务耗☆△◆▲■时4~5小时。机器人开展表计抄录、红外测温数据相对比较精◆◁•确,误差率较小,而且所有巡视任务都留有影像资料,对于重点部位还有专门放大的高清图片。

  8月15日下午,一个萌态可掬的“大眼萌”机器人正在位于山东泉城1000千伏特高压变电站快速行进着,脑袋不停的来回摆动。在主控室内,负责监控的值班员正在对机器人上传的实时数据进行分析。

  据山东省气象台显示,15日下午至16日凌晨,将有一场大雨突袭。虽然已经经历过多次暴雨考验,但泉城站内所有人员都不敢轻敌,依然开展了备战暴雨的“最高标准”——全面巡视。与以往不同的是,站内人员可以“轻装上阵”。“因为现在运维人员已经不用负责正常巡视下的读表和测温了。”泉城站站长李守凡说。

  读表和测温曾经是运维专业的两项重要工作,也是站内最繁琐、最机械的两项工作。“500千伏变电站平均检测点至少有200个,测温点则高达上千个,这‘一读一测’至少耗时3小时。”山东电力检修公司运检部主任吕守国说。而特高压泉城站是500千伏变电站的“升级版”,读表检测点高达716个,测温点高达4722个,正常两组人工巡视,至少得6个小时。而现在,使用变电站巡检机器人仅仅需要2个小时,而且反馈的数据更精准,照片也更加清晰。“摆脱了这项◆▼繁琐的工作,我们的运维人员可以将更多的精力放在那些必须需要人工开展的工作上。”李守凡说。

  自2014年起,作为负责运维山东省超特高压电网的山东电力检修公司,就面临着“电网建设增速”和“生产管理增效”的两大重要课题。特别是随着特高压电网建设不断提速,人员少、设备多的被动局面倒逼这个年轻的公司必须要用高科技手段提升生产效率,变电站巡检机器人成了重要的突破点。经过不断技术攻关与提升,截至2015年年初,该公司已顺利实现了变电站巡检机器人在所有超高压变电站的全覆盖,成为公司系统第一个实现全覆盖的基层单位。

  不过,这只是山东电力检修公司“变电站巡检机器人改造计划”的第一步。经过一年半的努力,改造的成绩、应用的成效开始凸显。对于全面应用变电站巡检机器人的最直接效益,该公司人资部主任刘希峰说:“劳动•□▼◁▼生产率提高了44.7%,平均变电站可节约至少5名员工的人工成本,有效地推动了运检一体化建设。”2016年,该公司代表国家电网公司参加国际ITOMS会议,对“变电站巡检机器人的应用项目”进行了发布,获得了此次会议颁发的“最佳创新奖”。

  目前,变电站智能巡检机器人用于替代人工完成变电站巡检中遇到的急、难、险、重和重复性工作。机器人携带红外热像仪、可见光CCD等▲★-●有关●设备检测装置,以自主和遥控的方式,代替人力对室外高压设备进行巡测,可以及时发现电力设备的内部热缺陷、外部机械或电气问题如异物、损伤、发热、漏油等等,给运行人员提供诊断电力设备运行中的事故隐患和故障先兆的有关数据。

  入夏以来,湖北地区频繁遭受暴雨袭击,为应对最新一轮强降雨,自7月18日起,湖北电力检修公司鄂中运维分部除采取一系列常规防御措施外,各变电站特别启动了机器人防汛巡检模式,在风雨中巡查变电站电力设备的安全状态,提供第一手资料。

  在孝感变电站设备区,从一栋小房子里走出来的不是巡检人员,而是一个1.5米高的机器人“小白”师傅,在电脑远程遥控器的导引下,它缓缓走向既定跑道。“小白”全名为变电站巡检机器人,今年3岁,由山东鲁能智能技术有限公司生产制造,是变电站的巡查“干将”。

  “小白”师傅非常智能,厂家技术人员介绍说:“通过红外检测系统,它能够对变电站的变压器、互感器等设备本体以及各开关触头、母线连接头等的温度进行实时采集和监控,并采用温升分析、同类或三相设备温升对比、历史数据分析等手段,对设备温度进行智能分析和诊断,实现对设备故障的判别和自动报警。重要的是,它代替运维人员完成了80%的巡视工作。过去,变电站人工巡检需要一到两天时间才能完成一次,有了‘小白’师傅,一天就可以进行两次巡检,效率大大提高。”

  □◁从安全角度来说,在大风、雾天、冰雪、雷雨等◇…=▪…□▷▷•▲恶劣天气下,人工巡检存在较大安全风险,且无法及时进行,但“小白”师傅无畏天气。人工◁☆●•○△巡检因为劳动强度大、工作效率低、检测质量分散且手段单一等因素,导致检测的数据无法准确、及时地接入管理信息系统,“小白”则可以实时收集数据。此外,红外测温技术是一种快速、容易并且十分有效的确定电气设备故障的方法,因其具有较强的专业性,对操作人员要求高,无法常态化、规范化和标准化开展,在用电高峰时期,尤其是高温季节,人力难以胜任,“小白”也能高质量地完成红外测温任务。

  孝感变电站自2014年年初采用智能机器人后,发现了35千伏互09PTB相油位观察窗油位降至底部、220千伏孝梦二回线隔离开关动静触头连接处发热、1号主变中压侧孝27CT断路器C相机构箱底★-●=•▽部渗油等等多个缺陷。变电站运维人员说:“此次湖北境内大范围强降雨,我们人力难以及时、高效开展设备巡检工作,‘小白’师傅任劳任怨、忠于职守,精准地完成设备巡查、测温等数▼▼▽●▽●据搜集工作,为设备隐患排查、故障分析、状态评价确认提供有效支撑,大大解决了我们的难题。”

  “‘小白能为变电站设备状态检修提供了新的检测手段,更适应智能变电站和无人值守变电站发展的实际需求,这种运维模式开展后,可以采取集控中心统一远程控制的模式来对站内机器人进行远程联网操控。比如说,我们在运维站,就可以控制管辖范围内各个变电站的机器人开展巡视,包括很多偏远地区变电站。”湖北电力检修公司运维人员表示,他们对“小白”师傅充满了信心。

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