电力市场中机器人的研发现状与前景展望

刘炳荣

摘 要：当前我国的电力企业，已经开始越来越多的认识到机器人技术在巡检电力系统过程中的便捷性及重要性。本文在分析电力市场中机器人研发现状的基础上，展望了电力市场中机器人未来在技术的升级、性能的提升、功能的完善等方面的发展前景，希望能够为电力专业人士运用机器人开展电力系统巡检与维修的工作提供一些参考，借以不断提升电力企业技术化操作的水平。

关键词：机器巡检；噪音采集；图像传播

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）05-0181-02

近些年来，我国的电力市场呈智能化发展，机器人技术开始在电力行业中得到应用，提升了电力企业的信息化技术水平。机器人技术作为高新技术的主要代表，一直是各国进行科技研发的重点工作，并且科学技术有着第一生产力的重要价值，无疑能够为电力系统的完善提供重要的技术助力，并且还能更新电力系统的技术设备。由此，研究机器人在电力市场中的研发现状以及未来前景，具有重要的意义。

1 浅析电力市场中机器人的研发现状

以往电力企业在巡检变电站时主要运用人工巡检的方法，具有专业电力技术知识以及丰富经验的电力技术人员主要运用感官来检查电力系统的配套仪器，往往会简单分析电力设备是否存在缺陷，是一项需要经过多重检测环节而且强度比较大的工作环节，而且往往存在着较强的主观性。随着计算机技术的发展及监控技术的推广应用，当前不少电力企业已经开始尝试使用能够具有巡检功能的机器人，代替人力来巡检变电站的运行状况以及设备的损耗状况，机器人系统的高科技化使得其具有便捷的控制方式，能够在无人值班的情况下对电力企业户外的高压设备进行巡检，从而节省大量的人力消耗，提高了电力企业的工作效率，在维护电力系统设备安全方便能够起到一定的保障作用。

我国电力市场应用机器人的技术起步较晚，目前国家电网公司已经建立了专门研究电力机器人的科研实验室，目的就是研发能够适应我国电力发展状况的机器人，从而推广使用到我国的电力企业中，促使我国电力行业的技术水平得以提升。在大量的人力物力投入后，我国当前已经在变电站巡检机器人、高压带电作业机器人等机器人技术的研发方面取得了一定成效，在2005年就已经有长青变电站投入使用了巡检机器人样机，并且在应用的多年时间中，一直在努力创新机器人检测的技术水平，从而不断为我国电力行业的机器人研发技术发展提供技术上的借鉴。

2 展望电力机器人在电力市场的前景

2.1 电力机器人技术的升级

现代社会中最重要的运行系统就是电力系统，国民的生产生活都离不开运行流畅的电力系统提供的保障，这同样也使得电力系统变成了最复杂的工程系统。其中电力系统中光是主要系统就已经包括发电厂、输电线、变电所、配电系统等，复杂的内部结构也就对电力系统的正常运行造成了极高的负荷，导致电力系统较容易出现故障。电力系统的运行维护是一项非常关键的工作，涉及到内部各种结构的正常运行，也涉及到人们生产生活的正常用电，所以应当注意加强对变电及输电系统的巡检和修护，重视应用当前电力市场中已经得到广泛使用并且能够完成巡检变电站工作的机器人。例如：圭峰站拥有220kV的线路，在一次线路复电后首次尝试使用了具有巡检功能的巡检机器人，开展对于圭峰古甲线的巡检工作（如图1）。

巡检的主要工作是对系统进行红外线测温、监视，并记录其中的开关SF6压力，检测电力系统中避雷器是否存在着泄露电流的情况，并且对线路的PT油位进行监视。圭峰站首次使用机器人进行巡检工作，大大提升了线路巡检工作的效率，将巡检的时间缩减到了35分钟以内，并且高效完成了90个检测点的巡检任务，节省了圭峰站大量的人力物力。而且，圭峰站在首次使用巡检机器人时，还实现了对于机器人巡检路线的全程监控，也就是说机器人在此次巡检工作所到之处，技术人员都能在后台电脑中相应进行二次的人力检查，达到了事半功倍的效果。巡检机器人在完成巡检任务后就会自动会充电器进行充电，此时机器人内部的系统就会自动生成此次过程的全程巡检报告，充分体现了机器人在进行变电站巡检工作上的先进性。

2.2 电力机器人性能的提升

电力系统的巡检机器人所具有的便捷控制和运行方式，为变电站的安全运行提供了良好的技术保障，有效的提升了电力系统的巡检效率。未来电力系统中应用的机器人的功能将会更加完善，自身能够运用无轨的导航方法，实现对于三维空间的定位，而且还能够根据技术人员预先设定好的指定路线行走，在行走过程中做到对相应路线的巡检，并且技术人员还能够通过电脑来命令机器人停止行走。在机器人的巡检工作已经积累到一段时间后，技术人员就应当为机器人配置具有导航功能的地图，以便机器人能够实现自动的规划路径功能，并且巡检任务还要具有动态化特征，也就是当巡检环境突然发生变动时，为了避免导航及定位被干扰，应当对行走路径的地图进行调整。

其次，未来电力系统的机器人还会完善检测的功能，主要包括对于可见光的检测和对于红外的检测，其中对于可见光的检测主要包括对可见光摄像机、设备外观以及开关分合状态的信息进行整合，并且及时将视频上传到技术人员的监控电脑系统中，还要配备较高的分辨率，方便技术人员进行清晰的辨认。另外，机器人还应当具有检测噪声的功能，在进行巡检时，技术人员应当为机器人配备噪音采集的设备，并且确保机器人上传电脑监控系统的功能完好无损，以便及时对信息进行分析。机器人在巡检时还应当能够对在过程中采集到的设备运行声音进行存储，并保存完整清晰的音频信息上传到监控系统，确保对讲功能能够正常运行，不会对电力设备的运行产生。

2.3 电力机器人功能的完善

未来电力系统机器人的功能将会更加完善，能够真正切合我国电力行业的发展情况。电力系统中所应用的机器人应当具备高级组合的功能，也就是能够具备图像传播及语音传输的双重功能，在巡检过程中一旦发生设备故障问题可以及时实现作业方案的指导。并且变电站内部的监控系统应当与机器人的音像传输系统进行协同联动，在机器人检查设备性能时，能够做到为监控系统端实时传输音像信息，并且还能够通过图像自动识别断路器、隔离开关等设备的状况。其次，未来每个变电站中都将有不少于两台的机器人进行协同合作，进而在大面积变电站中，实现对于多台操作机器的快速巡检，顺利实现一站多机的功能。电力机器人未来不仅要实现功能的完善化，还要实现功能的细化，在巡检导航中要确保定位的误差不大于±10mm，并且要具有移动的灵活性能，比如在遇到不同的地形时，应当灵活的选择直行、转弯或是爬坡等基本运动功能，最好采用移动便捷的四驱驱动方式。

技术人员要对机器人在水平地面上的移动速度进行控制，最快速度也不能小于1.2m/s，而机器人则应当做到将自己的移动速度控制在1m/s内，对于最大移动速度的控制有助于机器人实现原地转弯的功能。另外，未来电力系统中应用的机器人会具有更强的可靠性，在充电8h后就要保持运行性能的稳定性，将能够正常运行的工作时间保持在3000h左右，并且在运行期间保持整体的稳定，应当避免时常出现故障情况的发生。当然，未来机器人在性能稳定且功能强大的前提下，也考验着技术人员的保障水平，平时要注意加强对于机器人充电室的检查，确保能够为机器人提供全天候的充电条件，并且室内配备的设备装置应当具有不渗水的性质，避免机器人因受潮而出现故障。

3 结语

总而言之，机器人在我國电力市场具有广阔的发展前景，在未来的很长一段时间内，我国电力市场中的电力企业都会认识到机器人在进行电力设备检修与维修过程中的优势，从而大量投入人力与资金用以提升机器人的灵活性及可靠性能，促使机器人在发现设备故障与回馈设备故障方面的性能得以提升，不断满足电力系统复杂的运行情况，提升电力系统运行中的技术水平。